1997 Fiscal Year Annual Research Report
海洋表層における高分子溶存有機物の分解過程-微生物、地球化学的アプローチ
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08458142
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
永田 俊 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (40183892)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 浩史 東京大学, 海洋研究所, 助手 (50260518)
小池 勲夫 東京大学, 海洋研究所, 教授 (30107453)
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| Keywords | 海洋 / 溶存有機物 / 細菌 / タンパク質 / 炭素循環 / 加水分解酵素 / 温室効果 / 分解 |
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| Research Abstract |
海水中の溶存有機物は、陸上植生、土壌有機物と並んで、地球上の3大有機炭素リザバ-のひとつに数えられている。その変動は、グローバルな炭素フラックス、さらには、大気中最大の温室効果気体である二酸化炭素濃度の年-100年スケールでの変動にも影響を及ぼしうる.本研究の目的は、海洋における溶存有機物の蓄積メカニズムを、微生物生態学と地球化学を融合させた学際的なアプローチを用いて実験的に解明することである。生体ポリマーとして最も重要な成分である、タンパク質を材料とし、海水中における、膜、可溶性タンパク質の分解過程に関する実験的な解析を行った。新たに開発した2重標識トレーサーを用いて、微生物分解速度定数の違いを求めた結果、膜タンパク質の分解速度定数が溶存タンパク質のそれに比して著しく低いことが初めて実験的に証明された。また、膜の除去により、タンパク質の分解速度定数が高まることも示された。これらの結果は、膜・壁成分による立体障壁が、海水中のタンパク質の保存機構として重要であることを強く示唆している。また、近年、地球化学的な観測により見出された、海水中に膜たん白質が多量に蓄積しているという現象もよく説明できると考えられる。さらに、分解の時間変化の解析から、膜-タンパク複合体を破壊するために、海洋細菌が多様な加水分解酵素を合成することも示された。以上の知見は、海洋における溶存有機物の変動をモデル化するうえで重要な意義を有する。
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[Publications] Nagata,T.: "Degradation by bacteria of membrane and soluble protein in seawater" Aquatic Microbial Ecology. (印刷中). (1998)
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[Publications] Nagata,T.: "Roles of submicron particles and colloids in food webs and biogeochemical fluxes within marine environments" Advances in Microbial Ecology. 15. 81-103 (1997)
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[Publications] 永田 俊: "海洋における微生物食物網の構造と機能" 日本生態学会誌. 47. 63-69 (1997)
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[Publications] 編者 N.Handa 他: "Dynamics and Characterization of Marine Organic Matter" Terra Scientific Publishing Sompany(印刷中), (1997)
