現世堆積物に存在する生体有機高分子とその地球化学的変化の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07454137
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 下山 晃 筑波大学, 化学系, 教授 (30134084)
• Keywords: 現世堆積物の有機物 / 東京湾堆積物の有機物 / ジペプチドの深度分布 / ジペプチドの続成変化 / ヌクレオシドの深度分布 / ヌクレオシドの続成変化 / 生体高分子の地球化学

Research Abstract

本研究では現世の堆積物として東京湾堆積物のコアー試料を用い、穏和な抽出法による水溶性のタンパク質とそのアミノ酸や核酸とその塩基さらにヌクレオシドの変化を堆積物の深度の増加に対して明らかにすることを目的とした。
タンパク質とそのアミノ酸の研究結果としては、ペプチドとしては最小のジペプチドの検出を試み、26種類のジペプチドを検出した。これらは中性のミノ酸で構成されるもので、全体としてコアーの最表層で最も多く存在し、個々のジペプチドで最も多いアラニル-ロイシンで23.9nmol/g、最も少ないロイシル-フェニルアラニンで0.37nmol/gであった。これらのジペプチドは深度が30cmでは最表層での存在量の10%にまで急激に減少するが、30cmから100cmまではほぼ一定の値で分布していることが判明した。このような、ジペプチドノ深度変化は、生体中のタンパク質が堆積環境下での初期読成作用により、加水分解されて低分子量のペプチドを経て、最終的にはアミノ酸へと変化する過程を示すものと解釈することができる。
核酸とそのヌクレオシドの研究結果としては、これまでに生体中に多く存在する8種類のヌクレオシドを検出した。これらは、リボアデノシン、デオキシリボアデノシン、リボシチジン、デオキシリボシチジン、リボグアノシン、デオキシリボグアノシン、デオキシリボチミジン、リボウリジンである。これらのヌクレオシドではリボ-体が対応するデオキシ-体よりも多量に存在することが判明し、生体中の組成を反映していた。さらに、リボ-体/デオキシ-体の値より、リボ-体がデオキシ-体よりも分解しやすく、堆積物の読成作用に伴い受ける分解や変化の過程を示している。また、堆積物のヌクレオシドが核酸由来のものだけではないことも本研究で判明した。

Research Products

• [Publications] A. Shimoyama et al: "Fatty Acid Analysis of Archaeological Pottery Vessels Excavated in Tell Mastuma,Syria" Bull. Chem. Soc. Jpn. 68. 1565-1568 (1995)
• [Publications] 下山,晃: "原始地球と化学進化" 月刊 地球. 17. 440-444 (1995)
• [Publications] M. Komiya and A. Shimoyama: "Organic Compounds from Insoluble Organic Matter Isolated from the Murchison Carbonaceous Chondrite by Heating Experiments" Bull. Chem. Soc. Jpn. 69. 53-58 (1996)
• [Publications] H. Mita, A. Shimoyama and Y. Kajiwara: "Search for extraterrestrial amino acids in sediments at the Cretaceous/Tertiary boundary in Kawaruppu, Hokkaido, Japan" Geochem. Journal. (in press). (1996)