Project Description

Our Project

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ゴジラバクテリア

ゴジラを知っていますか？
ゴジラは、日本映画のキャラクターで放射線を吸収してエネルギーに変換する。
私たちは、ゴジラからインスピレーションを得て、放射線のエネルギーを有用なエネルギーに変換できるような微生物を提案します！
ゴジラバクテリアでは、「電気化学活性菌」と「メラニン」を使う。

電気化学活性菌

電気化学活性菌は「発電菌」と呼ばれ、泥を用いて発電する「泥電池」に用いられている。
「発電菌」は、細胞外電子伝達(EET)経路を通して細胞内電子を細胞外へ放出する。放出された電子を電極で捕捉し、発電する。
Shewanella.oneidensisはその一種である。
私たちのProjectでは、この細菌を用いる

メラニン

メラニンは、紫外線・放射線から生物を保護する黒色色素である。メラニンに覆われた微生物は放射線量の高い場所でも生存することができる。
さらに、メラニンには放射線が当たると電子が飛び出るという性質がある。

具体的な方法

上記の通り、「電気化学活性菌」はEET経路を持ち、「メラニン」に放射線が当たると電子が飛び出る。
私たちは、電気化学活性菌であるShewanella.oneidensisのペリプラズム（膜間腔）でメラニンを発現させる。メラニンに放射線が当たることで飛び出した電子を、Shewanella菌のEET経路で捕捉し、細胞外へ電子を放出する。放出された電子を電極で回収することで発電する。また、この電子を用いて水素などの有用物質を生産し活用する。
研究予定は以下の通りです。

1. melAを発現させ、S.oneidensisでメラニンを生産させる
2. melAをシグナルペプチドの遺伝子と融合させ、ペリプラズムにメラニンを発現
3. S.oneidensisgが放射線耐性（またはUV耐性）を持っているかどうかの確認
4. TyrPを破壊し、ペリプラズム内のチロシン量を定量
5. UV照射時と遮光時の水素生産量の比較
6. 水素を還元力として別の実験系へ