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J-GLOBAL ID：201002299667273500   整理番号：10A0983585

光ピンセットを用いたShewanellaの単一電力発生細菌細胞の電気化学キャラクタリゼーション

Electrochemical Characterization of a Single Electricity-Producing Bacterial Cell of Shewanella by Using Optical Tweezers

著者 (6件)： LIU Huan (JST-ERATO, Tokyo, JPN) ,  NEWTON Greg J. (JST-ERATO, Tokyo, JPN) ,  NAKAMURA Ryuhei (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  HASHIMOTO Kazuhito (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  NAKANISHI Shuji (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  NAKANISHI Shuji (JST-ERATO, Tokyo, JPN)
資料名： Angewandte Chemie. International Edition  (Angewandte Chemie. International Edition)
巻： 49  号： 37  ページ： 6596-6599  発行年： 2010年 
JST資料番号： H0127B  ISSN： 1433-7851  CODEN： ACIEAY  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Shewanella属に属する微生物は自然界に広く分布したグラム陰性ガンマ-プロテオバクテリアであり,呼吸のために種々の電子受容体を利用することができる。例えば,溶解性の電子受容体が欠乏している場合,これらの微生物は固体金属酸化物を電子受容体として利用する。Shewanellaは外膜中に多量のc-チトクローム(OMC)を発現し,固体受容体上への細胞外電子移動(EET)を媒介すると考えられているが,その機構はよく分かっていない。本研究では光ピンセットを用い,単一のバクテリア細胞をインジウムスズ酸化物からなるマイクロ電極に物理的に付着させ,EETを調べた。この方法を用いれば,生体膜や分泌物質の影響を最小限にした制御された条件下で単一微生物細胞とマイクロ電極の間の電気化学的相互作用を調べることができる。微生物は海水ブロス中で1日,乳酸を炭素及び電子源とする合成培地(DM)中で2日培養し,これを遠心分離して細胞を捕集後再びDM中に分散し,+200mVまたは-200mVの電圧印加下で1日培養した。培養した微生物の一部を電極から採集し,この中から1個の微生物を顕微鏡下,光ピンセットでマイクロ電極上に移し,電気化学的測定を行った。その結果,+200mVで培養した微生物は,1個の微生物の付着と脱着に伴う電流信号(200fA程度)を発生するが,-200mVで培養した微生物1個の付着/脱着ではこのような電流信号は観測されなかった。高密度のShewanellaを含む懸濁液のサイクリックボルタンメトリーを測定し,+200mVで培養した微生物は明瞭な酸化還元ピークを与えるが,-200mVで培養した微生物の場合,明瞭な酸化還元ピークは観測されなかった。これらの結果から,微生物と微小電極の接触に伴って観測される電流はOMCから電極への直接的電子移動によるものであると結論した。

シソーラス用語： *Vibrionaceae ,  チトクロームc ,  *細胞 ,  光トラッピング ,  サイクリックボルタンメトリー ,  呼吸 ,  培養細胞 ,  *酸化還元反応 ,  電気化学的挙動 ,  *電子移動 ,  電流 ,  微小電極 ,  発電
準シソーラス用語： *Shewanella ,  光ピンセット ,  *単一細胞 ,  電力発生

分類 (2件)： 微生物学(ウイルス以外)一般  (EG03010C) ,  電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (6件)： 光ピンセット ,  Shewanella ,  電力発生 ,  細菌細胞 ,  電気化学 ,  キャラクタリゼーション