報告書番号

U97009

タイトル（和文）

石炭の生物加工－１１－脱硫微生物の黄鉄鉱吸着印紙の単離・分析

タイトル（英文）

BIOPROCESSING OF COAL -11- ISOLATION OF RUSTICYANIN AS PYRITE-BINDING PROTEIN FROM T. FERROXIDANS AND ITS LACATION

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当所では石炭を燃焼前に簡易脱硫する方法として，鉄酸化細菌を用いた微生物浮遊選炭の開発を進めている。この脱硫技術は，鉄酸化細菌が石炭中の無機硫黄である黄鉄鉱を特異的に認識し，吸着する性質を利用している。微生物の黄鉄鉱への吸着の効率を上げることは脱硫の効率を上げることにもつながる。今回，微生物の黄鉄鉱への吸着のメカニズムを探る目的で，鉄酸化細菌の黄鉄鉱吸着に関与する細胞成分の単離を試みた。単離された物質は分子量１８キロダルトンの蛋白質でアミノ酸８０個分の部分配列からラスチシアニンと呼ばれる蛋白質と同一であることが推定された。電子顕微鏡観察により，鉄酸化細菌の表面にラスチシアニンが存在していることが確認され，これまで，呼吸酵素と言われてきた鉄酸化細菌のラスチシアニンに細胞表面で黄鉄鉱吸着に関与する機能があることが分かった。

概要 （英文）

WE HAVE BEEN DEVELOPING A FLOTATION DESULFURIZATION SYSTEM USING THE IRON-OXIDIZING BACTERIUM, THIOBACILLUS FERROOXIDANS. THE KEY POINT IN THIS SYSTEM IS THE SELECTIVE ADHESION OF THE BACTERIUM TO PYRITE. ADHESION OF BACTERIAL CELLS TO PYRITE MAKE THE PYRITE PARTICLES HYDROPHOBIC, SO THE PYRITE CAN BE SEPARATED FROM COAL. TO ESTABLISH MICROBIAL DESULFURIZATION TECHNOLOGY, IT IS IMPORTANT TO CLARIFY THE MECHANISM OF BACTERIAL ADHESION TO THE PYRITE SURFACE. THIS REPORT INVESTIGATED ISOLATION OF AN ADHESIVE CELL COMPONENT FROM T.FERROOXIDANS AND PERFORMED MOLECULAR ANALYSIS OF THE COMPONENT. THE PURIFIED PYRITE BINDING SUBSTANCE WAS AN 18KDA PROTEIN, ISOLATED BY ITS AFFINITY TO PYRITE. THIS PROTEIN COULD NOT BIND TO PYRITE IN THE PRESENCE OF FERROUS IONS AS WELL AS T.FERROOXIDANS ITSELF. THE AMINO TERMINUS SEQUENCE OF THE PROTEIN WAS IDENTICAL TO RUSTICYANIN, THE BLUE COPPER PROTEIN OFT.FERROOXIDANS. IMMUNOELECTRON MICROSCOPY SHOWED THAT THE RUSTICYANIN IS LOCATED BOTH IN THE PERIPLASMIC SPACE AND ON THE CELL SURFACE. ALTHOUGH 80% OF THE TOTAL RUSTICYANIN HAD A COPPER ATOM PER PROTEIN MOLECULE, NO COPPER ATOMS WERE DETECTED IN THE PROTEIN THAT COULD BIND TO PYRITE. ALL RUSTICYANIN COULD BIND TO PYRITE AFTER REMOVING THE COPPER ATOM USING EDTA. THESE RESULTS SHOW THAT RUSTICYANIN PLAYS A CRUCIAL ROLE INTHE ADHESION OF T.FERROOXIDANS TO PYRITE.

報告者

キーワード