Redox control of bacterial cells using metal porous materials
使用金属多孔材料控制细菌细胞的氧化还原
基本信息
- 批准号:22K18932
- 负责人:
- 金额:$ 4.16万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-06-30 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
生物エネルギー代謝の根幹である電子の流れを電気化学的に操作することで、微生物機能をより高次に活用して環境に優しい方法で有用物質を生産する概念が提唱されているが、電極-細胞間の電子移動(授受)は細胞膜による物理的な弊害により困難となっている。本研究では、これまでに申請者が見出した多孔性電極の作製法を活用し、高密度に微生物を含んだ多孔質材料を作製し、微細孔の強電場を利用して当該微生物機能を制御する方法を探索し、電気化学エネルギーを利用する新しいバイオものづくり基盤を構築する。本年度(1年目)は、主に大腸菌を反応場とする物質変換反応系と評価系を構築することに従事した。物質変換反応として、入手が容易(安価)なビタミンD3(VD3)を医薬原料等として付加価値値の高い水酸化VD3に変換するシトクロムP450酵素反応系を選択した。当該酵素反応に必要な遺伝子群を大腸菌株に導入した発現系を構築した。作製した大腸菌を電子媒介物質存在下にて、一定電圧の電解反応を実施し、反応物をクロマトグラフィーにて分析したところ、特定の条件において水酸化VD3の生成が確認され、大腸菌の電気化学反応系および分析系を構築できた。また、金属細孔電極を用いた酵素反応の評価系構築を目的として、前記水酸化酵素の電気化学駆動による水酸化VD3生産の検討も行った。電極界面のコーティング、界面構造や電解電圧の影響など様々な条件を検討し、最適条件下において明瞭な水酸化VD3の生成を確認できた。金属細孔電極を用いて前述の有用物質変換反応を進行できることおよび定量評価可能であることを実証できた。更に、新しい微細孔金属電極の開発も行った。
Biological エ ネ ル ギ ー metabolic の root dry で あ る electronic の flow れ を electric 気 に operation of chemical す る こ と で, microbial functional を よ り high times に transfer し て environment に optimal し い method で す useful を material production る concept が mention sing さ れ て い る が, electrode - intercellular の electronic mobile (and receiving) は membrane に よ る physical な canker に よ り difficult と な っ て い る. This study で は, こ れ ま で に out applicants が し た の porous electrode method for を use し, high-density に microbial を ん だ porous materials を し, micro hole を の strong electric field using し て when the function of microorganism を suppression す を explore し る method, electric chemical エ 気 ネ ル ギ ー を using す る new し い バ イ オ も の づ く り base plate を build す る. は this year (1 year), the main に coliform を game against 応 と す る material variations in the 応 series と review 価 を build す る こ と に 従 matter し た. Material variations in the 応 と し て, easy to obtain が 価 (Ann) な ビ タ ミ ン D3 (VD3) を medical raw material 薬 と し て plus 価 numerical numerical の high い water acidification VD3 に variations in す る シ ト ク ロ ム P450 enzyme reverse 応 department を sentaku し た. When the enzyme is reintroduced into 応に necessary な 伝 subgroup を escherichia coli strains に, <s:1> た occurrence is を construction of た. Cropping し た coliform を electronic media material in the presence of に て, certain electric 圧 の electrolytic anti 応 を be し shi, anti 応 を ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に て analysis し た と こ ろ, specific の condition に お い て water acidification VD3 の generated が confirm さ れ, coliform の electric chemical anti 応 気 お よ び analysis system を build で き た. Pores ま た, metal electrode を with い た enzyme reverse 応 の review 価 system constructing を purpose と し て before remember water acidification and enzyme の electric chemical 駆 気 powered に よ る water acidification VD3 production の 検 line for も っ た. Electrode interface の コ ー テ ィ ン グ, interface structure や electrolysis electric 圧 の influence な ど others 々 な conditions を beg し 検, optimal conditions に お い て clear な water acidification VD3 の generated を confirm で き た. Metal pores を electrode with い て aforesaid の useful material - in the 応 を for で き る こ と お よ び quantitative evaluation 価 may で あ る こ と を card be で き た. More に, new <s:1> new microporous metal electrode rods are developed in the form of った.
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
電気的酵素反応を活用する高効率・低環境負荷なファインケミカル合成
利用电酶反应进行高效、低环境影响的精细化学合成
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:三重安弘;安武義晃;三重安弘
- 通讯作者:三重安弘
Controlling Surface Structure of Nanoporous Gold Catalyst toward Enzymatic Production of Valuable Molecules
控制纳米孔金催化剂的表面结构以酶法生产有价值的分子
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:三重安弘;見上千歳;安武義晃
- 通讯作者:安武義晃
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三重 安弘其他文献
Electrochemical Analysis of P450s in Microfluidic Channel.
微流体通道中 P450 的电化学分析。
- DOI:
- 发表时间:
2015 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
三重 安弘;小松 康雄 - 通讯作者:
小松 康雄
ヘムの化学修飾がミオグロビンの酸化還元電位に与える影響
血红素化学修饰对肌红蛋白氧化还原电位的影响
- DOI:
- 发表时间:
2018 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
中村 朝香;中村 俊平;柴田 友和;山本 泰彦;鈴木 秋弘;根矢 三郎;三重 安弘 - 通讯作者:
三重 安弘
表面プラズモン共鳴法を用いた薬剤の薬効メカニズムの解明及び毒性予測評価に関する研究
表面等离子体共振法阐明药效机制及毒性预测评价研究
- DOI:
- 发表时间:
2016 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
三重 安弘;池上 真志樹;小松 康雄;荒川脩平 他4名;木内 啓貴, 有本 博一, 西口 賢三, 松山 恵吾, 岡 雅子, 巻 秀樹, 北川 裕之, 上森 浩 - 通讯作者:
木内 啓貴, 有本 博一, 西口 賢三, 松山 恵吾, 岡 雅子, 巻 秀樹, 北川 裕之, 上森 浩
電極を用いたシトクロムP450(CYP)の簡便活性計瀾の検討
简易电极式细胞色素P450(CYP)活性仪的研究
- DOI:
- 发表时间:
2007 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
桝飛雄真;片桐幸輔;加藤貴子;富永昌英;影近弘之;東屋功;R. Ikeda;三重 安弘;三重 安弘 - 通讯作者:
三重 安弘
試験管内長鎖DNA増幅反応を利用したゲノムライブラリー作成法
利用体外长链DNA扩增反应的基因组文库创建方法
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
中村 朝香;中村 俊平;柴田 友和;山本 泰彦;鈴木 秋弘;根矢 三郎;三重 安弘;加納巧希,倉田竜明,篠原赳,末次正幸 - 通讯作者:
加納巧希,倉田竜明,篠原赳,末次正幸
三重 安弘的其他文献
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電気的酵素駆動法を活用する分子改変基盤の構築と中分子モダリティへの展開
利用电酶驱动方法构建分子修饰平台并开发中分子形态
- 批准号:
24K02171 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.16万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Redox control of disease-related metalloproteins and its application to drug development
疾病相关金属蛋白的氧化还原控制及其在药物开发中的应用
- 批准号:
19K07024 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 4.16万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
直接電気化学法を用いたCYPのハイスループット薬物代謝活性計測ツールの開発
直接电化学法高通量CYP药物代谢活性测定工具的开发
- 批准号:
18790036 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 4.16万 - 项目类别:
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超功能金属蛋白的制备及其在传感和光能转换器件中的应用
- 批准号:
01J00398 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 4.16万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
ミオグロビンの電子移動反応の解明と新規機能分子材料への応用
肌红蛋白电子转移反应的阐明及其在新型功能分子材料中的应用
- 批准号:
97J05203 - 财政年份:1998
- 资助金额:
$ 4.16万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
相似海外基金
新規メタゲノム解析法による糞便中の薬剤耐性大腸菌クローンのポピュレーション解析
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- 批准号:
24K19263 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.16万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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大肠杆菌BepA的外膜蛋白分流机制及其调控
- 批准号:
23K23835 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.16万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
分散接着性大腸菌による腸炎抑制メカニズム解明とプロバイオティクスへの応用
分散粘附大肠杆菌抑制肠道炎症机制的阐明及其在益生菌中的应用
- 批准号:
23K21631 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.16万 - 项目类别:
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下痢原性大腸菌による重症化機構の解明と新規治療薬開発の基盤形成
阐明致泻性大肠杆菌引起的加重机制,为新治疗药物的开发奠定基础
- 批准号:
24K02276 - 财政年份:2024
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$ 4.16万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Target-AIDゲノム編集法による腸疾患誘引性共生大腸菌AIECの網羅的解析
利用 Target-AID 基因组编辑方法全面分析诱发肠道疾病的共生大肠杆菌 AIEC
- 批准号:
24K11152 - 财政年份:2024
- 资助金额:
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- 批准号:
24K01673 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.16万 - 项目类别:
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核糖体功能障碍导致大肠杆菌锌耐药机制
- 批准号:
24KJ1719 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.16万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
病原性大腸菌の細胞付着因子同定および病原性の寄与解明
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- 批准号:
24K18441 - 财政年份:2024
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全ゲノム解析を基盤とした薬剤感受性試験による流行ESBL産生大腸菌早期検出法の開発
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腸管出血性大腸菌における自発的プロファージ誘導の抑制機構の解明
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- 批准号:
24K10201 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 4.16万 - 项目类别:
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