2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of an ionic-liquid resistance mechanism of an ionic-liquid resistant bacterium and development of a novel microbial platform
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17K07736
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
倉田 淳志 近畿大学, 農学部, 准教授 (10416000)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | イオン液体 / Bacillus 属細菌 / イオン液体耐性宿主 / 多剤排出トランスポーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イオン液体を溶媒に用いた有用物質の生産技術が注目されているが、親水性イオン液体は酵素を失活させて細菌の生育を阻害するため、親水性イオン液体の利用には困難がある。一方、これまで疎水性イオン液体に耐性を示す細菌は知られていない。
これらの困難の克服のため、これまで本研究者は独自にイオン液体耐性細菌Bacillus sp. CMW1を発見し、イオン液体耐性酵素を開発してきた。本研究計画の目的は、細菌のイオン液体耐性機構を解明して、イオン液体耐性の細菌宿主を開発することである。R1 年度にはイオン液体耐性細菌Bacillus sp. CMW1を用いて、イオン液体耐性機構の解明を試みた。さらに本菌株に疎水性イオン液体耐性の付与を検討した。まずイオン液体耐性Bacillus sp. CMW1において、 [BMIM][Cl]耐性への関与が推定される多剤排出ポンプ遺伝子の機能解明を試みた。多剤排出ポンプ遺伝子の異種発現系を構築したところ、Brevibacillus 属細菌に5% [BMIM][Cl]耐性を付与することができた。グラム陽性細菌であるBacillus属細菌のイオン液体耐性の一端を解明することができた。一方、UV照射によるランダムな変異導入を試みた結果、野生株と比較して2.3倍～3.3倍に 10%[BMIM][Cl]耐性能に優れた変異株３株を得た。さらに、2.5%の疎水性イオン液体[BMIM]NTF2と[BMIM]PF6を用いたところ、野生株は生育を確認できなかったが、変異株２株は良好な生育を確認できた。これらの２株は、2.5%[BMIM][Cl]存在下で野生株と同様の生育を示したことから、UV照射によって疎水性イオン液体性に優れた CMW1 株を得ることができた。
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