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超好熱始原菌を用いた新しい水素生産系の構築

利用超嗜热古菌构建新型制氢系统

基本信息

批准号：
15780054
负责人：
金井保
金额：
$ 2.43万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15780054/
关键词：
水素超好熱菌始原菌

项目摘要

本年度は、本研究課題の実験対象である超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensis KOD1株の遺伝子工学的育種を中心に研究を進めた。まず本菌に存在する2種類のヒドロゲナーゼ(細胞質型および膜型)の内、細胞質型ヒドロゲナーゼの遺伝子破壊株を作成した。ピルビン酸添加培地を用いた連続培養安定時の水素発生速度を測定した結果、破壊株は元株と比較して数%高い値を記録した。ピルビン酸を水素発生基質として用いた場合は、その代謝により水素と二酸化炭素がそれぞれ一分子ずつ発生すると考えられている。細胞質型ヒドロゲナーゼ破壊株の二酸化炭素に対する水素の発生割合は0.96であり、一元株と比較して0.08上昇していることが確認されたことから、本菌の細胞質型ヒドロゲナーゼは水素の再吸収に関与していることが示唆された。次に、ヒドロゲナーゼ以外の代謝反応が律速となっている可能性を考え、本菌の水素発生に関与する膜型ヒドロゲナーゼに還元力(還元型フェレドキシン)を供給する、ピルビン酸フェレドキシン酸化還元酵素(POR)の大量発現株の作成を行った。組換え株の水素発生速度について測定を行った結果、元株と比べてほぼ同等の値となった。そこで組換え株におけるPORの発現量を活性測定法により確認したところ、1.2〜2倍の活性の上昇が観察された。これらのことから、PORが関わる反応は菌体内での水素発生に関わる代謝反応において律速ではないことが示唆された。最後に、T.kodakaraensisの水素生産に関する第一報がJournal of Biotechnology誌に受理され、出版された。

This year, the research project of Thermococcus kodakaraensis KOD1 strain was carried out in the breeding center of genetic engineering There are two kinds of bacteria in this strain: cytoplasmic type and membranous type, and cytoplasmic type. The growth rate of water element in the medium of acid addition was measured. The results showed that the growth rate of water element in the medium of acid addition was higher than that in the medium of acid addition. In the case of acid production matrix, the metabolism of acid production matrix and diacid production matrix is discussed. The production and recombination of water element in cytoplasm-type bacteria were 0.96 and 0.08 higher than that in mono-type bacteria. In addition, the study of the possibility of metabolic reaction rate and metabolism of the bacteria other than glucose, the supply of membrane-type glucose and glucose reducing agent (reducing agent) related to water production of the bacteria, and the production of a large number of producing strains of glucose acid reducing enzyme (POR). The results of the determination of the growth rate of water elements in the plant are similar to those of the original plant. A 1.2-to 2-fold increase in POR activity was observed by the activity assay. This is the first time that a person has ever been involved in the production of water. Finally, T.kodakaraensis was accepted and published in the Journal of Biotechnology.