高度好熱菌を利用した廃水処理に関する研究

高温细菌处理废水的研究

• 批准号: 11794038
• 负责人: 大島 泰郎
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for University and Society Collaboration
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11794038/
• 关键词: 高度好熱菌; 高温型コンポスト; 超好熱菌; 好酸好熱性古細菌; ゲノム解析; Sulfolobus; DNAポリメラーゼ; フェレドキシン; ゲノム計画; イオウ酸化; コンポスト; Sulfololus; リボゾームRNA

本研究計画の目的は、九州地区で進められている2つの廃液、廃棄物処理に関する新しい技術開発に協力し、その生物学的、生化学的基盤を明らかにすることである。第一は、(株)山有が開発している高温型コンポストをになっている好熱菌の分離とそのさらなる応用技術の開発である。コンポストは発酵熱のため内部の温度が上昇するが、従来のコンポストが80度Cを上限とするのに対し山有のコンポストは90度Cを越える。このため、動物の皮膚など、難分解性とされる廃棄物も比較的簡単に分解される特長がある。本研究計画において、高温発酵の少なくとも一部を担っている新属新種の超好熱菌を分離した。本年度は、本菌の生化学的性質を調べると共に、その菌からDNAポリメラーゼをコードしている遺伝子を単離し、大腸菌内で発現させる系を開発して、発現産物の酵素的性質を調べた。本酵素が工学的に有用性があるかどうかについては目下解析中である。また、本菌以外の超好熱菌の存在について予備的な研究を行った。第二の技術は、三菱重工業と協力して開発した廃水処理技術で、久住地熱発電所から放出される硫化イオンを含んだ廃水を、好酸性好熱菌古細菌Sulfolobus tokodaiiを利用して硫酸イオンに酸化し、安全に放流できるようにした。本年度の研究では、まず、従来他の関連の細菌との進化系統関係など、明らかにできていなかった本菌の微生物学的性状の一部を明らかにし、すべての性質をまとめて記載し、関連雑誌に報告すると主に菌株保存期間に寄託した。さらに、他研究機関と協力し、本菌の全ゲノム塩基配列を明らかにした。なお、廃水処理技術としては、技術的に完成しており、実用化を待つ状態にある。

The purpose of this research project is to develop new technologies for the treatment of wastewater and waste in Kyushu region, and to clarify the biological and biochemical basis for the treatment of wastewater. The first is the development of high temperature bacteria isolation and application technology. The internal temperature of the heat exchanger rises to 80 degrees C. The upper limit of the heat exchanger rises to 90 degrees C. The skin of animals is difficult to decompose and the waste is easy to decompose. In this study, a new genus and new species of super-thermophilic bacteria were isolated from a small number of bacteria isolated under high temperature and high temperature conditions. This year, the biochemical properties of the bacteria have been adjusted, and the properties of the enzymes that produce the products have been adjusted. This enzyme is useful for engineering. The existence of super-hot bacteria other than this bacterium is studied in advance. The second technology is the development of water treatment technology by Mitsubishi Heavy Industries and the release of sulfur from the Kusuki Thermal Power Institute. Sulfolobus tokodaii, an acid-loving thermophilic archaea, uses sulfuric acid to acidify and safely release water. This year's study included the phylogenetic relationships between related bacteria and related species, and some of the microbiological characteristics of the bacteria were recorded and reported. In addition, other research institutions have cooperated with each other to clarify the full range of gene combinations in this strain. Water treatment technology is ready for completion and application.

项目成果

J. Nthaniel et al.: "Structual Conservation of the Isolated Zinc Site in Archaeal Zinc-containing Ferredoxins as Revealed by X-ray Absorption SpectroscopicAnalysis and Its Evolutionary Implication"J. Biol. Chem.. 274(33). 23160-23168 (1999)

J. Nthaniel 等人：“X 射线吸收光谱分析揭示古菌含锌铁氧还蛋白中孤立锌位点的结构保守及其进化意义”

H.Hori et al.,: "Identification of Thermus thermophilus HB8 tRNA(Gm18)methyltransferase gene."Nucleic Acid Symp.. Ser44. 167-168 (2000)

H.Hori 等人：“嗜热栖热菌 HB8 tRNA(Gm18) 甲基转移酶基因的鉴定。”核酸 Symp.. Ser44。

Toshiharu Suzuki et al.: "Adaptation of a thermophilic enzyme, 3-isopropylmalate dehydrogenase, to low temperatures"Protein Eng.,. 14(2). 85-91 (2001)

Toshiharu Suzuki 等人：“嗜热酶 3-异丙基苹果酸脱氢酶对低温的适应”Protein Eng.,。

N.Tanaka and T.Oshima: "Structure and Thermostability of 3-Isopropylmalate Dehydrogenase."Protein Peptide Letters,. 7[5]. 333-340 (2000)

N.Tanaka 和 T.Oshima：“3-异丙基苹果酸脱氢酶的结构和热稳定性”。蛋白质肽快报，。

Y.Hayashi-Iwasaki et al: "Purification and characterization of Recombinant 3-Isopropylmalate Dehydrogenases from Thermus thermophilus and Other Microorganisms."In "Methods in Enzymology" (eds.By RA.Harris,JR.Sokatch). 324. 301-322 (2000)

Y.Hayashi-Iwasaki 等人：“来自嗜热栖热菌和其他微生物的重组 3-异丙基苹果酸脱氢酶的纯化和表征。”在“酶学方法”（RA.Harris、JR.Sokatch 编辑）中。