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偏性嫌気性細菌におけるテトラクロロエテン脱ハロゲン化呼吸に関する研究

专性厌氧菌四氯乙烯脱卤呼吸的研究

基本信息

批准号：
05J06275
负责人：
二神泰基
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

Desulfitobacterium hafniense Y51株は、還元的デハロゲナーゼ(PceA)により環境汚染物質であるテトラクロロエテン(PCE)とトリクロロエテン(TCE)をcis-ジクロロエテンへと脱塩素化する。この反応はPCEとTCEを最終電子受容体とする脱ハロゲン呼吸でエネルギー生産系と共役する。平成17〜19年度に、Y51株の継代培養後に脱塩素化能を失った2種類の株が出現することを見出し、SD株(Small Deletion)とLD株(Large Deletion)に分類した。Y51株、SD株、およびLD株のpceA遺伝子の周辺構造を解析した結果、Y51株のpce遺伝子群は2つの相同な挿入配列(ISDesp1とISDesp2)に挟まれており、複合トランスポゾンを形成していた。一方、SD株はISDesp1を欠失しており、LD株はpce遺伝子群をすべて欠失していた。次に、クロロホルム(CF)存在下でLD株が高頻度に出現する現象を見出した。本年度は、この原因が、CFがY51株のフマル酸呼吸を阻害し生育を阻害するのに対して、LD株の生育を阻害しないことにより、Y51株から自然誘発的に発生するLD株が優占種となるためであることを明らかにした。また、CFによるY51株のフマル酸呼吸の阻害は、PceAの基質であるTCE、あるいはPceA活性を阻害する2塩素化メタンの存在下では無効化された。従って、CFによる阻害効果は、Y51株でのみ発現するPceAへのCFの結合により生じると考察した。以上の研究成果は、脱ハロゲン遺伝子群の機能進化を考察する上で興味深く、また、CFとクロロエテン類の複合汚染時のバイオレメディエーションを効率よく遂行するための知見として重要である。

Desulfitobacterium hafniense Y51 strain is a kind of environmental pollutant, such as PceA, PCE, TCE, etc. The PCE and TCE are the final electron receptors. In Heisei 17 ~ 19, Y51 strain was cultured and two kinds of plants were found to be lacking in deproteinization ability. SD strain (Small Deletion) and LD strain (Large Deletion) were classified. The analysis of peripheral structure of pceA gene of Y51 strain, SD strain and LD strain showed that the pceA gene subgroup of Y51 strain had the same alignment (ISDesp1 and ISDesp2), which caused the formation of complex gene pairs. One side, SD strain ISDesp1 missing, LD strain pce missing In the presence of CF, LD plants appear frequently. This year, the reasons for this are: CF, Y51, LD, Y51, LD, Y52, Y53, Y54, Y55, Y56, Y57, Y57, Y58, Y59, Y59, Y59 The inhibition of PceA activity by TCE and PceA in the presence of PceA inhibitors was not observed. A study on the combination of PceA and CF was carried out on the resistant effect of PceA and CF on Y51 strain. The above research results are of great interest to the investigation of the functional evolution of the de-pollution group, and important to the understanding of the de-pollution group when it comes to complex pollution.