著者

井上 和仁

出版者

神奈川大学

雑誌

年報 (ISSN:13420917)

巻号頁・発行日

vol.2001, 2002-03

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石油や石炭などの化石燃料は,燃焼に伴って地球温暖化の原因となる二酸化炭素や有害な大気汚染物質を排出する。一方,水素は酸素と結びつくことで,大きなエネルギーを放出するが,水以外の廃棄物は発生せず,非常にクリーンなエネルギー源として注目されている。微生物の中には,細胞内の代謝過程に伴って,水素を発生するものがいることが知られている。特に,藻類やシアノバクテリアなどの光合成微生物は,太陽エネルギーを使って,水から水素を作ることが可能であり,その能力を生物工学的に高めることで,水⟶水素⟶水という究極の循環型クリーンエネルギーサイクルを確立することが可能となる。光合成では,光化学系II生じた強い酸化力で水を分解し,O_2とH^+が生成する。一方,光化学系Iでは強い還元力が生じ,通常,この還元力は,二酸化炭素の固定に用いられる。本研究は,光化学系Iで生じる還元力の一部をH^+の還元に利用できるような系を持つ光合成微生物を自然界から選抜したり,遺伝子組み換え技術を用いて代謝工学的に作りだそうというものである。

著者

井上 和仁 小林 正美

出版者

神奈川大学

雑誌

年報 (ISSN:13420917)

巻号頁・発行日

vol.98, 1999-03

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河川や土壌等の重金属による汚染が深刻な環境問題をひき起こしている。一度、汚染された環境中より重金属などの汚染物質を除去するには膨大なコストと時間がかかる。一方、自然界にはこれらの汚染物質を、自らの体内に取り込み集積する微生物が存在する。これらの微生物が持つ重金属集積能を解明し、応用することで、新たな重金属除去法を開発することが期待される。酸性鉱山廃水から単離された好気性光合成細菌Acidiphilium rubrumはpH3.5-4.0という酸性環境下で生育し、亜鉛を含むバクテリオクロロフィルaを産生する。これまで、光合成生物が生産するクロロフィル類は全て、ポルフィリンにマグネシウムを結合したものであったが、A. rubrumにおける亜鉛バクテリオクロロフィルの合成はこの常識を覆すものである。本研究はA. rubrumにおいて合成される亜鉛バクテリオクロロフィルの化学的性質を調べ以下のような結果を得た。亜鉛バクテリオクロロフィルの基本骨格は通常のバクテリオクロロフィルaとまったく同じだが、中心金属のみ異なり、亜鉛バクテリオクロロフィルのフェオフィチン化速度は通常のバクテリオクロロフィルaに比べて遥かに遅いことが明らかになった。今後は、亜鉛バクテリオクロロフィルの生合成過程を明らかにし、亜鉛の集積能に関する基礎的知見を得る予定である。

著者

櫻井 英博 増川 一 井上 和仁

出版者

一般社団法人日本エネルギー学会

雑誌

日本エネルギー学会大会講演要旨集

巻号頁・発行日

no.17, pp.194-195, 2008-08-04

著者

井上 和仁

出版者

神奈川大学

雑誌

年報 (ISSN:13420917)

巻号頁・発行日

vol.99, 2000-03

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カロテノイドは自然界に最も広く存在する色素で、生体内で重要な生理的役割を果たしている。今回、南極大陸のリュツォ・ホルム湾の露岩域にある淡水湖であるスカーレン大池の湖底に堆積している藍藻マットサンプルより、カロテノイド合成能を有する細菌を単離したので報告する。第38次南極観測隊により採集された藍藻マットを、滅菌したエッペンドルフチューブに少量とり、約1mlのMOM (Marine Organic Medium)液体培地を加え懸濁後、懸濁液約200μlをMOM寒天培地に広げ、好気下で10℃で光照射した。約1週間後、寒天培地上にオレンジ色のコロニーが生じた。さらにこのコロニーを新たなMOM寒天培地に広げ、単一コロニーになるまで、この操作をくり返し、純粋に分離された株(OI-6)を得た。OI-6をMOM液体培地で培養後、集菌し、染色体DNAを抽出した。この染色体DNAを鋳型として、多くの細菌の16SrRNAにおいて高度に保存されている領域を参考に作製したオリゴDNAをプライマーとしてPCRを行い、OI-6の16SrRNAを増幅した。増幅された16SrRNAの塩基配列をダイターミネーター法で決定した。この配列をBLAST検索したところOI-6の16SrRNAの配列は、グラム陽性高GC群のミクロコックス群に属するKocuria erythromyxaの16SrRNAと'99%一致した。OI-6のアセトン/メタノール(3 : 1)による抽出物ついて逆相HPLCによる解析を行ったところ、OI-6が数種類のカロテノイドを生産することが示唆された。極地方に生育する微生物は、いまだ良く研究されておらず、新規のカロテノイドの探索源として有望と思われるので、さらに、研究をすすめる予定である。