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組換え微生物 新技術説明会

国内特許コード P190015833
整理番号 HU2014002
掲載日 2019年2月1日
出願番号 特願2014-100940
公開番号 特開2014-239678
登録番号 特許第6432818号
出願日 平成26年5月14日(2014.5.14)
公開日 平成26年12月25日(2014.12.25)
登録日 平成30年11月16日(2018.11.16)
優先権データ
  • 特願2013-102752 (2013.5.15) JP
発明者
  • 山本 兼由
出願人
  • 学校法人法政大学
発明の名称 組換え微生物 新技術説明会
発明の概要 【課題】金属の取込み能を向上させた、組換え微生物を提供する。
【解決手段】金属取込み遺伝子、及び該金属取込み遺伝子がコードするタンパク質により菌体内に取込まれる金属に対して結合能を有するタンパク質をコードする金属結合遺伝子、を宿主微生物に導入した、組換え微生物、並びに前記組換え微生物を用いた金属を回収又は除去するための微生物バイオリアクター、金属の回収方法、金属の除去方法、金属含有溶液又は金属含有土壌の処理方法、及びタンパク質の作製方法。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


石油精製プロセスに用いられる触媒、防腐剤の有効成分、工業用オイルの添加剤、電気・電子機器、医療分野で用いられる抗菌剤には、Co(銅)、Ni(ニッケル)、V(バナジウム)、Fe(鉄)、Mo(モリブデン)、W(タングステン)、Mn(マンガン)、Ag(銀)、Au(金)等の単体金属、又はこれらの金属の酸化物若しくは硫化物が広く用いられている。これらの金属の中には希少価値の高いものも含まれている。
一方で、工業用廃水、生活用廃水には、重金属又は重金属化合物が高濃度で含まれる場合がある。このような廃水によって土壌や水質が汚染された場合、単体金属又は金属化合物を除去する必要がある。
このような理由から、金属又は金属化合物を効率的に回収する方法が求められている。



従来、単体金属又は金属化合物の回収方法としては、化学的に単体金属又は金属化合物を回収する方法が一般的であった。例えばモリブデン酸などの金属又は金属化合物の化学的な回収方法が提案されている。しかし、単体金属又は金属化合物の化学的な回収方法は多くのエネルギーが必要であり、環境に対する負荷が大きい。そのため、エネルギーの消費が少なく、環境に対する負荷が少ない、単体金属又は金属化合物の回収方法が求められている。



エネルギーの消費が少なく、環境に対する負荷が少ない単体金属又は金属化合物の回収方法として、微生物を用いた回収方法が近年注目されている。例えば、単体金属又は金属化合物を捕捉するタンパク質をコードする遺伝子を導入した微生物を用いて単体金属又は金属化合物を回収する方法が提案されている(例えば、特許文献1~9参照)。さらに、非特許文献1及び2には、モリブデン酸を吸着するタンパク質を酵母の細胞の表層に呈示させ、細胞の表層でモリブデン酸を吸着させる方法が記載されている。

産業上の利用分野


本発明は、組換え微生物に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
金属取込み遺伝子、及び
該金属取込み遺伝子がコードするタンパク質により菌体内に取込まれる金属に対して結合能を有するタンパク質をコードする金属結合遺伝子、
を宿主微生物に導入した、組換え微生物であって、
該金属がモリブデン又はマンガンである、組換え微生物

【請求項2】
前記金属がモリブデン単体又はモリブデン化合物である、請求項1に記載の組換え微生物。

【請求項3】
前記モリブデン化合物がモリブデン酸又はその塩である、請求項1又は2に記載の組換え微生物。

【請求項4】
前記金属取込み遺伝子が、大腸菌由来のmodA遺伝子、大腸菌由来のmodB遺伝子、大腸菌由来のmodC遺伝子、及び大腸菌由来のmodF遺伝子から構成される遺伝子であって、
前記modA遺伝子が下記DNA(a)又は(b)からなる遺伝子であり、前記modB遺伝子が下記DNA(c)又は(d)からなる遺伝子であり、前記modC遺伝子が下記DNA(e)又は(f)からなる遺伝子であり、前記modF遺伝子が下記DNA(g)又は(h)からなる遺伝子である、請求項2又は3に記載の組換え微生物。

(a)配列番号1の塩基配列のうち2874~3647番目の塩基配列からなるDNA
(b)前記(a)の塩基配列と同一性が90%以上の塩基配列からなり、かつ大腸菌由来のタンパク質ModAをコードするDNA
(c)配列番号1の塩基配列のうち3647~4336番目の塩基配列からなるDNA
(d)前記(c)の塩基配列と同一性が90%以上の塩基配列からなり、かつ大腸菌由来のタンパク質ModBをコードするDNA
(e)配列番号1の塩基配列のうち4339~5397番目の塩基配列からなるDNA
(f)前記(e)の塩基配列と同一性が90%以上の塩基配列からなり、かつ大腸菌由来のタンパク質ModCをコードするDNA
(g)配列番号1の塩基配列のうち101~1573番目の塩基配列からなるDNA
(h)前記(g)の塩基配列と同一性が90%以上の塩基配列からなり、かつ大腸菌由来のタンパク質ModFをコードするDNA

【請求項5】
前記金属結合遺伝子が、大腸菌由来のmodE遺伝子であって、
前記modE遺伝子が下記DNA(i)又は(j)からなる遺伝子である、請求項2~4のいずれか1項に記載の組換え微生物。

(i)配列番号1の塩基配列のうち1641~2429番目の塩基配列からなるDNA
(j)前記(i)の塩基配列と同一性が90%以上の塩基配列からなり、かつ大腸菌由来のタンパク質ModEをコードするDNA

【請求項6】
前記金属がマンガン単体又はマンガン化合物である、請求項1に記載の組換え微生物。

【請求項7】
前記金属取込み遺伝子が、大腸菌由来のmntH遺伝子であって、
前記mntH遺伝子が、下記DNA(k)又は(l)からなる遺伝子である、請求項6に記載の組換え微生物。

(k)配列番号8の塩基配列のうち101~1339番目の塩基配列からなるDNA
(l)前記(k)の塩基配列と同一性が90%以上の塩基配列からなり、かつ大腸菌由来のタンパク質MntHをコードするDNA

【請求項8】
前記金属結合遺伝子が、大腸菌由来のmntR遺伝子であって、
前記mntR遺伝子が下記DNA(m)又は(n)からなる遺伝子である、請求項6又は7に記載の組換え微生物。

(m)配列番号10の塩基配列のうち101~568番目の塩基配列からなるDNA
(n)前記(m)の塩基配列と同一性が90%以上の塩基配列からなり、かつ大腸菌由来のタンパク質MntRをコードするDNA

【請求項9】
前記金属取込み遺伝子が、前記組換え微生物の細胞内で自己複製可能なプラスミドに組み込まれている、請求項1~のいずれか1項に記載の組換え微生物。

【請求項10】
前記金属取込み遺伝子の上流に、前記組換え微生物において機能を有する転写開始制御領域及び/又は翻訳開始制御領域を有する、請求項1~のいずれか1項に記載の組換え微生物。

【請求項11】
前記金属結合遺伝子が、前記組換え微生物の細胞内で自己複製可能なプラスミドに組み込まれている、請求項1~10に記載の組換え微生物。

【請求項12】
前記金属結合遺伝子の上流に、前記組換え微生物において機能を有する転写開始制御領域及び/又は翻訳開始制御領域を有する、請求項1~11のいずれか1項に記載の組換え微生物。

【請求項13】
前記宿主微生物が大腸菌である、請求項1~12のいずれか1項に記載の組換え微生物。

【請求項14】
請求項1~13のいずれか1項に記載の組換え微生物が固定化されている、金属を回収又は除去するための微生物バイオリアクター。

【請求項15】
請求項1~13のいずれか1項に記載の組換え微生物と金属含有媒体とを接触させ、前記媒体に含まれる金属を前記組換え微生物の菌体内に取込み、菌体内に取込まれた金属を回収する、金属の回収方法。

【請求項16】
請求項1~13のいずれか1項に記載の組換え微生物と金属含有媒体とを接触させ、前記媒体から金属を除去する、金属の除去方法。

【請求項17】
請求項1~13のいずれか1項に記載の組換え微生物と金属を含有する溶液又は土壌とを接触させ、前記溶液又は土壌から金属を除去又は回収する、金属含有溶液又は金属含有土壌の処理方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録


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