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Do biogenic polyamines capture CO2 and accelerate biomineralization and photosynthesis?

Research Project

Project/Area Number 15K07587
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Aquatic life science
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

Yasumoto Ko  北里大学, 海洋生命科学部, 講師 (00448200)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坂田 剛  北里大学, 一般教育部, 講師 (60205747)
安元 純  琉球大学, 農学部, 助教 (70432870)
Research Collaborator HIROSE Mina  一般社団法人トロピカルテクノプラス, 研究員
IIJIMA Mariko  北里大学, 大学院・海洋生命科学研究科
SHINOZUKA Shota  北里大学, 大学院・海洋生命科学研究科
KUBOTA Azusa  北里大学, 大学院・海洋生命科学研究科
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywordsポリアミン / 光合成 / 石灰化
Outline of Final Research Achievements

Polyamines that present at high concentrations in the cells of all organisms can react with CO2 and promotes the formation of carbamate derivatives and bicarbonate in aqueous environments. The ability of polyamines to capture atmospheric CO2 prompted us to examine their roles in photosynthesis and calcification. Here, we demonstrated that atmospheric CO2 captured by polyamines is a candidate substrate for the carboxylation reaction of Rubisco, which is an enzyme involved in the first major step of carbon fixation during photosynthesis, and that polyamine transporter inhibitor can significantly inhibit the growth of cyanobacteria. These results suggest that polyamines are involved in photosynthesis. Moreover, we showed the extracellular calcifying fluids of coral polyps were about 0.5~1.0 higher than that of ambient seawaters. Our data propose the possibility that some basic substances are involved in the alkalization of the calcifying fluids in primary coral polyps.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 4 results)

  • [Presentation] NMR を用いたポリアミンの大気CO2の捕捉能力の検証2018

    • Author(s)
      安元 剛,野澤拓馬,神保 充,水澤奈々美,天野春菜,安元(森)加奈未,廣瀬美奈,渡部終五
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] シアノバクテリアの光合成にポリアミンが及ぼす影響2018

    • Author(s)
      篠塚翔太,安元 剛,天野春菜,神保 充,水澤奈々美,渡部終五,坂田 剛,廣瀬美奈,安元 純
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Acropora digitifera稚ポリプの石灰化母液内の局所的pH 上昇と物質輸送経路の解明2018

    • Author(s)
      窪田 梓,安元 剛,飯島真理子,天野春菜,水澤奈々美,神保 充,渡部終五,大野良和,廣瀬美奈,安元 純
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリアミンによる光合成の寄与とその日変化の種間比較2018

    • Author(s)
      松山 秦,後藤 大也,河田 凛,才木 真太朗,関川 清広,中野 隆志,安元 剛,神保 充,渡部終五,坂田 剛,石田 厚
    • Organizer
      第65回日本生態学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] NMRを用いたポリアミンの大気CO2の捕捉能力の検証とポリアミンに捕捉されたCO2のRubisco基質としての機能2018

    • Author(s)
      安元 剛,坂田 剛,廣瀬美奈,安元 純, 安元(森)加奈未,神保 充,渡部終五
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第9回年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリアミンによる光合成の促進2018

    • Author(s)
      坂田 剛,安元 剛,中野隆志,関川清広,杉村尚倫,松山秦,神保 充,渡部終五
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第9回年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉内のCO2 不足が誘導するポリアミンによる光合成促進2018

    • Author(s)
      河田 凜,坂田 剛,安元 剛,関川清広,松山 奏,後藤大也,神保 充,渡部終五
    • Organizer
      日本ポリアミン学会第9回年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] リン酸塩によるサンゴ稚ポリプ骨格形成阻害機構の解明2017

    • Author(s)
      飯島真理子,安元 剛,神保 充,難波信由,渡部終五,廣瀬美奈,安元 純
    • Organizer
      平成29年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学(東京都港区)
    • Year and Date
      2017-03-26
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] シアノバクテリアの光合成ポリアミンが及ぼす影響2017

    • Author(s)
      篠塚 翔太,安元 剛,坂田 剛,天野春菜,水澤奈々美,神保 充,渡部 終五
    • Organizer
      第10回北里化学シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Acropora digitifera稚ポリプの石灰化母液内の局所的pH上昇と物質輸送経路の解明2017

    • Author(s)
      窪田 梓,安元 剛,飯島真理子,安元 純,廣瀬美奈,大野 良和,天野春菜,水澤奈々美,神保 充,渡部終五
    • Organizer
      第10回北里化学シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel calcification method using biogenic polyamines and its application2017

    • Author(s)
      Ko Yasumoto, Mariko Iijima, Fujii Kana, Azusa Kubota, Jun Yasumoto, Mina Yasumoto-Hirose, Mitsuru Jimbo, Shugo Watabe
    • Organizer
      The 14th International Symposium on Biomineralization
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Localized pH increase in calcifying fluids of primary coral polyps possibly associated with calcification processes2017

    • Author(s)
      Azusa Kubota, Ko Yasumoto, Mariko Iijima, Jun Yasumoto, Mina Yasumoto-Hirose, Yoshikazu Ohno, Mitsuru Jimbo, Shugo Watabe
    • Organizer
      International symposium “Fisheries science for Future Generations”
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The effects of polyamines on photosynthesis of cyanobacteria2017

    • Author(s)
      Shota Shinozuka, Ko Yasumoto, Tsuyoshi Sakata, Mina Yasumoto-Hirose, Jun Yasumoto, Mitsuru Jimbo, Shugo Watabe
    • Organizer
      International symposium “Fisheries science for Future Generations”
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Novel mechanisms for calcification of marine organisms and its application2017

    • Author(s)
      Ko Yasumoto, Mariko Iijima, Kana Fujii, Azusa Kubota, Jun Yasumoto, Mina Yasumoto-Hirose, Mitsuru Jimbo and Shugo Watabe
    • Organizer
      International symposium “Fisheries science for Future Generations”
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ポリアミンは二酸化炭素を捕捉し石灰化を促進する2017

    • Author(s)
      安元 剛
    • Organizer
      第16回東京慈恵会医科大学学外共同研究会議 ポリアミンと核酸の共進化
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 海洋生物の石灰化における分子メカニズムとその応用研究2017

    • Author(s)
      安元 剛,廣瀬美奈,安元 純,神保 充,渡部終五
    • Organizer
      第19回マリンバイオテクノロジー学会仙台大会シンポジウム「バイオミネラリゼーションにおける有機―無機相互作用の分子メカニズムを利用した応用研究の最前線」
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ポリアミンがシアノバクテリアの光合成に及ぼす影響2017

    • Author(s)
      篠塚翔太,安元 剛,坂田 剛,神保 充,安元 純,廣瀬美奈,渡部終五
    • Organizer
      第19回マリンバイオテクノロジー学会仙台大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] リン酸塩によるサンゴ稚ポリプの骨格形成阻害機構の解明2016

    • Author(s)
      飯島真理子,安元 剛,神保 充,渡部終五,廣瀬美奈,安元 純
    • Organizer
      第19回日本サンゴ礁学会
    • Place of Presentation
      沖縄タイムスビル(沖縄県那覇市)
    • Year and Date
      2016-12-01
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ポリアミン-二酸化炭素を捕捉し石灰化を促進する生体物質―2016

    • Author(s)
      安元 剛
    • Organizer
      第19回日本サンゴ礁学会,自由集会『若手によるサンゴ礁研究の武器自慢』
    • Place of Presentation
      てんぶす館(沖縄県那覇市)
    • Year and Date
      2016-12-01
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Mechanisms underlying carbon dioxide fixation by marine microorganisms2016

    • Author(s)
      Ko Yasumoto, Mina Yasumoto-Hirose, Jun Yasumoto, Kanami Mori-Yasumoto, Mitsuru Jimbo, Takenori Kusumi, Shugo Watabe
    • Organizer
      International Marine Biotechnology Conference
    • Place of Presentation
      Baltimore, Maryland, USA
    • Year and Date
      2016-08-28
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mechanisms involved in carbon dioxide fixation by microorganisms2016

    • Author(s)
      Ko Yasumoto, Mina Yasumoto-Hirose, Jun Yasumoto, Takenori Kusumi, Kanami Mori-Yasumoto, Mitsuru Jimbo and Shugo Watabe
    • Organizer
      Ofunato International Workshop
    • Place of Presentation
      Ofunato, Iwate, Japan
    • Year and Date
      2016-08-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リン酸塩によるサンゴの骨格形成阻害メカニズムの解明2016

    • Author(s)
      飯島真理子,安元 剛,内田 恵,神保 充,安元 純,廣瀬美奈,渡部終五
    • Organizer
      第18回マリンバイオテクノロジー学会
    • Place of Presentation
      北海道大学函館キャンパス(北海道函館市)
    • Year and Date
      2016-05-28
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] シアノバクテリアの光合成とポリアミンの関わり2016

    • Author(s)
      安元 剛,坂田 剛,小柳総香,神保 充,安元 純,廣瀬美奈,渡部終五
    • Organizer
      第18回マリンバイオテクノロジー学会
    • Place of Presentation
      北海道大学函館キャンパス(北海道函館市)
    • Year and Date
      2016-05-28
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Biogenic polyamines capture CO2 and accelerate extracellular bacterial CaCO3 formation2016

    • Author(s)
      Ko Yasumoto, Mina Yasumoto-Hirose, Jun Yasumoto, Kanami Mori-Yasumoto, Mitsuru Jimbo, Takenori Kusumi, Shugo Watabe
    • Organizer
      7th World Fisheries Congress
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      2016-05-23
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バクテリアの無機炭素濃縮機構とポリアミンの関わり2016

    • Author(s)
      安元 剛
    • Organizer
      公益財団法人発酵研究所第10回助成研究報告会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪市豊中市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Biogenic Polyamines Capture CO2 and Accelerate Extracellular Bacterial CaCO3 Formation2015

    • Author(s)
      Yasumoto, Ko, Yasumoto-Hirose Mina, Yasumoto Jun, Mori-Yasumoto Kanami, Jimbo Mitsuru, Kusumi Takenori, Watabe Shugo
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リン酸塩のサンゴ石灰化阻害機構と石灰岩帯水層中の濃度2015

    • Author(s)
      安元 剛,飯島真理子,神保 充,渡部終五、廣瀬(安元)美奈,安元 純
    • Organizer
      第10回バイオミネラリゼーションワークショップ
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2015-12-06
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] リン酸塩はサンゴにとって脅威か?2015

    • Author(s)
      飯島 真理子,安元 剛,神保 充,渡部終五,廣瀬美奈,安元 純
    • Organizer
      第18回日本サンゴ礁学会大会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学三田キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-26
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] リン酸塩がサンゴ稚ポリプの石灰化に及ぼす影響2015

    • Author(s)
      飯島真理子,安元 剛,神保 充,廣瀬美奈,安元 純,渡部終五
    • Organizer
      第17回マリンバイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学品川キャンパス
    • Year and Date
      2015-05-30
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 海洋生物の石灰化にPolyamine生合成および輸送体阻害剤が及ぼす影響2015

    • Author(s)
      安元 剛,末弘宗滉,飯島真理子,神保 充,廣瀬美奈,安元 純,渡部終五
    • Organizer
      第17回マリンバイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学品川キャンパス
    • Year and Date
      2015-05-30
    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-29  

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