環境中極微量アミノ酸の分子内炭素同位体分布の迅速・高精度計測

• Project/Area Number: 17654109
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Geochemistry/Astrochemistry
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 山田 桂太 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助手 (70323780)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2005: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 分子内炭素同位体比分布 / アラニン / アセトアルデヒド / GC-P-IRMS / ガスクロマトグラフ・熱分解・同位体比質量分析計

Research Abstract

本研究の目的は、環境中に極微量に存在するアミノ酸(本研究ではモデル化合物としてアラニンを選択)について、分子内炭素同位体比分布を迅速かつ高精度に計測する方法を確立することにある。計測法としては、1.アラニンを酵素反応により二酸化炭素とアセトアルデヒドに定量的に分解し、2.生成した二酸化炭素の炭素同位体比をガスクロマトグラフ・質量分析計で計測、3.生成したアセトアルデヒドの分子内炭素同位体比分布をガスクロマトグラフ-熱分解-同位体比質量分析計(GC-P-IRMS)で計測、する。本年度は、計画3のナノレベルでのアセトアルデヒド分子内炭素同位体分布の測定法確立を行った。アセトアルデヒド純試薬を用いた場合、生成したCH_4とCOの同位体比は元のアセトアルデヒドの分子内同位体分布を保存していた。同じアセトアルデヒド試薬を水に溶解した水溶液試料を用いた場合は、生成したCH_4とCOの同位体比は元のアセトアルデヒドの分子内同位体分布を保存していなかったが、補正をすることでもとのCH_4とCOの同位体比を復元することが出来た。計画1のアラニンを酵素反応によって分解する場合、はじめにピルビン酸が生じる。そこで、ピルビン酸の分子内炭素同位体分布の測定法確立を行った。酵素反応によって生成したピルビン酸由来のCO_2の同位体比の測定とGC-P-IRMSを用いたピルビン酸由来のアセトアルデヒドの分子内炭素同位体分布の測定を行い、ピルビン酸の分子内炭素同位体分布を決定する方法を確立した。アラニンをピルビン酸に変換することができればアラニンの分子内炭素同位体分布の測定が可能であり、アラニンの分子内炭素同位体分布を測定するための土台を確立できた。