有機水銀耐性遺伝子の機能解析と汚染地域の浄化への利用

有机汞抗性基因的功能分析及其在污染地区清洁中的应用

基本信息

批准号：
09780512
负责人：
清野正子
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Setsunan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

わが国は水俣・新潟における水銀公害を経験している。現在、アマゾン・中国などの世界各地で水銀公害は頻発していおり、水銀汚染地域の浄化は急務の課題である。筆者は、水銀耐性菌Pseudomonas K-62の水銀耐性遺伝子を利用した水銀浄化をモデル系の作成を目指し、以下の知見を得た。これまでに、本菌のプラスミドpMR26上に存在する水銀耐性遺伝子(merオペリロン)は制御遺伝子merR、水銀輸送蛋白質をコードするmerΥ-merP、メチル水銀やフェニル水銀を無機水銀に分解するlyaseをコードするmerB1、無機水銀を金属水銀に還元するreductaseをコードするmerAなどから構成されることを明らかにした。しかし、このままの形で本遺伝子を水銀浄化に利用すると、代謝されて生成した金属水銀が気化して大気中で循環することにより、他の地域を再汚染するという問題があった。そこで、先の制御遺伝子merR、水銀輸送遺伝子merT-merPの下流に、種々の重金属をキレートする活性を有するポリリン酸(リン酸が約500個重合)を生合成するポリリン酸ヤナーゼ遺伝子ppk(Klebsiella aerogenes由来)を挿入したプラスミドを構築し、大腸菌に形質転換した。本クローン9水銀耐性を調べたところ、コントロールに比べて耐性が上昇していた。この結果から、水銀がポリリン酸にキレート結合する形で菌体内に回収される可能性が推測された。今後、本菌の水銀回収能力および環境浄化への利用性について詳細に検討する予定である。

日本的水俣市和新泻县曾遭受汞污染。目前，汞污染在包括亚马逊和中国在内的世界许多地区频繁发生，汞污染地区的清理已成为刻不容缓的问题。作者旨在利用耐汞细菌假单胞菌K-62的耐汞基因创建汞净化模型系统，并获得以下发现。迄今为止，该细菌的质粒pMR26上存在的汞抗性基因（mer operilon）编码了调节基因merR、编码汞转运蛋白的merY-merP以及将甲基汞和苯基汞分解为无机汞的裂合酶。 merB1 和 merA，编码一种还原酶，可将无机汞还原为金属汞。然而，如果将该基因以目前的形式用于汞净化，则存在一个问题，即代谢产生的金属汞会蒸发并在大气中循环，重新污染其他区域。因此，构建了插入了该质粒的多磷酸氰酶基因ppk(产气克雷伯氏菌)质粒，并将其转化到大肠杆菌中。当检查该克隆 9 的耐汞性时，发现与对照相比，它的耐汞性有所增加。根据该结果，推测汞可能以与多磷酸形成螯合键的形式在细菌细胞内被回收。未来，我们计划详细研究这种细菌回收汞的能力及其在环境净化方面的适用性。