希少元素回収・環境浄化を目指したイオノフォア開発研究

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25660085
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 植木 雅志 独立行政法人理化学研究所, 長田抗生物質研究室, 専任研究員 (90312264)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 微生物代謝産物 / セシウム / 環境浄化 / イオノフォア

Outline of Annual Research Achievements

イオノフォアは、細菌類が生産する低分子化合物で、陽イオンと特異的に複合体を形成し、生体内で陽イオンの移動に関わっている。その複合体は疎水的で、細胞膜の透過性がよく、結果として陽イオンの膜透過性を容易することで、抗菌活性・細動毒性を示すものも少なくない。イオノフォアの構造と、それに結合する陽イオンのイオン半径は密接に関わっており、イオノフォアの陽イオンの特異性は極めて高い。本研究では、微生物が生産するイオノフォアの探索を行い、環境浄化に貢献するイオノフォア開発を目指した。
昨年度、構築したMSを用いたCsイオンの検出法を用いて、微生物代謝産物中にCsイオン特異的結合物質の探索を行った。微生物培養液中には、多くの無機・有機イオンが溶けており、その中でもCsイオンに結合する物質が見つかれば、実用化まで近い。微生物抽出液を粗精製することなく、アッセイを行った。微生物約3500株の培養抽出液中に目的物質の探索を行ったところ、1株にCsイオンをジクロロメタン層に移動させる性質があることが分かった。逆相ODSカラムを用いて、少量をHPLC分画したところ、アセトニトリル50％付近と、80％付近にCsイオンをジクロロメタン層に移動させる性質を確認した。現在、物質の同定を行うべく、培養条件の検討、精製条件などを検討している。同時に、土壌を使って、吸着したCsイオンの遊離効果があるかどうかも検討するための条件を探っている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初、想定していなかった探索系構築の困難さがあったが、構築した探索系を用いて、微生物代謝産物中に目的の物質の探索を開始している。すでにいくつかの株を選択しており、さらに確認の実験を進めているところであり、計画通りに順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、微生物培養抽出液を用いて探索を行い、目的の物質を生産している株を見つけ出す。すでに候補として選択されている株が生産している物質を、その株の大量培養液から精製し、構造決定を行う。さらに、セシウムの浄化、つまり土壌中に含まれるセシウムを溶出できるか、などの試験を行い、環境浄化に使用できるかの検討を行う。

Causes of Carryover

化合物精製のためのカラム類の使用額が、予定より低くなったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

化合物精製のカラム選定や溶媒選定を要するため、次年度に繰り越して使用する。