2022 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on hydrogen producing machineries of marine vibrios
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19H03041
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
澤辺 智雄 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (30241376)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオ水素 / マリンバイオマス / 海洋微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
化石燃料代替エネルギー生産技術開発は，学術的・社会的要請が高い地球規模課題である。海洋バイオマスのエネルギー変換技術の開発もその一つであるが，アルギン酸などの難燃料化成分が多く，その完全変換にはさらなる技術革新が必要である。我々が見いだした新規マリンビブリオは，Hyf複合体を核とするギ酸水素リアーゼ（FHL）複合体を介した独特の水素代謝を示し，海藻由来の種々の糖を水素化する。しかし，マリンビブリオ触媒の水素生成能を高める分子育種基盤の構築は発展途上であり，海洋バイオ水素生産性向上のボトルネックでもある。Hyf複合体の分子レベルで特徴を理解するためには，マリンビブリオは恰好の生物材料であるため，本研究では，マリンビブリオが有する活性型Hyf複合体の特徴を理解し，多彩な海洋バイオマスからのより効率的な水素生成が可能な海洋微生物触媒の構築にフィードバックさせる知見を得ることを目的に研究を進めた。その結果以下の成果を得た。
①バイオ水素生成マリンビブリオの完全ゲノムを活用したHyf型FHLの構造予測：得られた完全ゲノムに基づく比較を行い，1)ビブリオ科ではギ酸脱水素酵素の構造類似性が高く，水素生成能の差異を生じさせるほどではないと考えられること，2)Hyf型FHLの全体構造予測を進め，成熟型タンパク質領域の同定を進展させた。
②水素生成マリンビブリオ触媒の能力比較：1細胞由来のギ酸取り込み能と水素生成能を測定する細胞生理学実験手法の基盤を構築でき，V. tritoniusにおいて1細胞当たりの水素生成能の見積もりを行った。
③トランスクリプトーム：解糖系を通らない基質を代謝させた場合、モリブデン輸送体の遺伝子発現が有意に低下し、それが低い水素生成をもたらすことを示唆した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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