大阪大学大学院薬学研究科
Graduate school and school of pharmaceutical sciences
応用環境生物学分野(平田研究室)
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PC合成経路

 日本国内では、法規制の強化によりかつて水俣病やイタイイタイ病を招いたような環境や食品の有害重金属による高濃度汚染は認められず、また精密機器分析によるモニタリングシステムも整備されていることから、健康被害に及ぶ例はほとんどありません。しかし、東南アジアなどの発展途上国では、鉱山や精錬工場由来の重金属汚染が未だに数多くあり、さらに膨大な電子ゴミに由来する重金属汚染も拡大していることから、すでに一部で顕在化している健康被害が今後益々深刻化することが危惧されています。このような健康被害を防ぐためには、まず重金属による環境や食品の汚染状況を的確に把握し、対策を講じることが重要です。しかし、先進国で用いられている精密機器を用いた分析は有害重金属を高感度・高精度に検出することが可能な半面、操作が煩雑で専門的な技術を要し、しかも機器も高価であるため、発展途上国で必要な広範かつ網羅的なモニタリングには不適当です。そこで、操作が簡便かつ低コストで専門的な技術や高価な機器を必要としない重金属検出手法の開発が強く求められています。

 当研究室では、重金属によって活性化される植物由来のフィトケラチン合成酵素(PCS)を用いて重金属センサーの開発を行っています。PCSは、暴露する重金属濃度依存的にPCを合成します。合成されたPC量の測定は、従来精密機器を用いて行われていましたが、当研究室では蛍光試薬でPCをラベルすることにより、簡便にPC量を測定できる手法を開発しました。このような手法によって、これまでにない酵素を用いた有害重金属モニタリングシステムの構築に成功しました。

現在は、

1.より低濃度のCdの検出を可能にする

2.Cd以外の有害重金属の検出を可能にする

ことを目標に研究を行っています。

関連する論文等

  1. Development of surface-engineered yeast cells displaying phytochelatin synthase and their application to

cadmium biosensors by the combined use of pyrene-excimer fluorescence. Matsuura H, Yamamoto H, Muraoka M, Akaishi K, Hori Y, Uemura K, Tsuji N, Bamba T, Harada K, Miyasaka H, Kuroda K, Ueda M, Hirata K. Biotechnol Prog., 29, 1197-1202 (2013)

  1. 重金属用バイオメタルセンサー 〜遺伝子組換え酵母を用いたバイオセンサー〜. 松浦秀幸, 村岡未彩,平田收正. 地球を救うメタルバイオテクノロジー(成山堂書店), 191-197 (2014)

  2. 光合成生物の機能を利用した重金属のモニタリングと回収. 松浦秀幸,平田收正. リサイクルバイオテクノロジーの最前線 (シーエムシー出版), 209-214 (2013)

など

精製AtPCS1にCdを添加し、

反応後にラベルしてUVライトを照射した

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