微生物の水銀耐性遺伝子を利用した水銀浄化系モデルの確立

利用微生物耐汞基因建立汞净化系统模型

基本信息

批准号：
06780451
负责人：
清野正子
金额：
$ 0.58万
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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

水銀の環境汚染は世界的規模で現在進行中であり、環境中の水銀の除去は早急に解決されなければならない問題であるが、現時点では実用化されていない。そこで筆者は水銀耐性菌(Pseudomonas K-62)の水銀代謝機構を遺伝学子レベルで解明することにより、微生物を利用した水銀浄化モデル系を確立することができると考えた。本菌の水銀耐性は有機水銀分解酵素と水銀還元酵素の二つの酵素が関与しており、これまでの研究において、筆者はこれらの酵素がプラスミド上の水銀耐性遺伝子(mer オペロン)に支配されているという知見を得ていた。本年度は本菌のの水銀代謝機構を遺伝学子レベルで解明することに焦点を合わせ実験を行い、以下の結果を得た。本菌の26-kb plasmid上に存在する水銀耐性遺伝子(mer オペロン)を含む遺伝子断片のクローニングに成功した。水銀耐性遺伝子をクローニングベクターに組換え、得られたplasmid(pMRA17)を形質転換した大腸菌の塩化第二水銀、メチル水銀および酢酸フェニル水銀に対する耐性は宿主に比べ有意に上昇していた。また、^<203>HgCl_2およびCH_3^<203>HgClを^<203>Hg^0にまで代謝、解毒する活性を有していた。以上の結果より、本菌の水銀耐性遺伝子が大腸菌内で発現することが明らかとなった。次に、pMRA17上で、既知のmerR(regulatory gene)とハイブリダイズする領域付近の塩基配列を常法に従って決定したところ、本菌のmerRと思われる塩基配列はTn501 merRの塩基配列と約85%の相同性を示し、アミノ酸配列間の相同性は約90%であった。現在、merRの下流の塩基配列を解析中である。今後は本菌のmer operonの全塩基配列を決定し、本遺伝子が持っている情報を明らかにする予定である。また、本遺伝子は既知の水銀耐性遺伝子とは制御機構が異なっており、本遺伝子のオリジナルな制御機構についても検討する予定である。

汞环境污染目前正在全球范围内正在进行，而在环境中删除汞是必须立即解决的问题，但目前尚未进行实际使用。因此，我认为，通过阐明抗汞细菌的汞代谢机制（假单胞菌K-62）在遗传学水平上，我们可以使用微生物建立汞纯化模型系统。该细菌的汞耐药性参与了两种酶，有机和白银降解酶和汞还原酶，在过去的研究中，我被这些酶（Mer Operon）所占据。今年，我们专注于阐明细菌在遗传科学水平上的汞代谢机制，并进行了实验，并获得了以下结果。遗传片段的克隆，包括抗汞基因（MER Operon）的26-Kb质粒上的克隆成功。将抗汞的基因重组重组为克隆载体，并从获得的质粒（PMRA17）转化了大肠杆菌（PMRA17）的二次，甲基汞和乙酸乙酸苯乙酸的耐受性。此外，它具有代谢的活性和排毒的HGCL_2和CH_3^<203> HGCl至^<203> Hg^0。以上结果表明，该细菌的汞耐药基因在大肠杆菌中表达。接下来，在PMRA17上，当已知MERR（调节基因）附近的基本序列和杂交区域附近的区域根据常规定律确定，似乎是该细菌的MERR的基本序列约为85％ TN501 MER的碱基序列的同源物约为90％。当前，正在分析MERR下游的基本序列。将来，将确定细菌的MER操纵子的总盐序列，并将阐明基因的信息。此外，该基因与已知的抗抗性基因具有不同的控制机制，还将考虑该基因的原始控制机制。