海洋有機物プールのダイナミックスと地球表層物質循環の長期変動との関わり

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14103001
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 田上 英一郎 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (50133129)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西田 民人 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 助手 (60313988) ; 内田 昌男 海洋科学学術センター, 海洋観測研究部, 研究員 ; 北川 浩之 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 助教授 (00234245)
• Keywords: 海洋有機物プール / アミノ酸含有有機物 / 懸濁態有機物 / 溶存態有機物 / タンパク質 / ペプチド / 分子間相互作用 / 化学型

Research Abstract

海洋有機物プール中の非生物態有機物、即ち、懸濁態及び溶存態有機物の分子レベルの情報について、特にアミノ酸含有有機物に関して多くの成果を得た。以下に初年度の主要な研究実績を要約する。
・アミノ酸分析、電気泳動法、TCA沈殿法、等を組み合わせた実験結果から、懸濁態有機物中のアミノ酸は、生物体と同じタンパク質、酸性糖と共有結合するペプチド、アミノ酸5-8個及び1-4個で構成される2グループのペプチドのおよそ4種類の化学形で存在する事がわかった。そして、ガラス繊維濾紙に捕集されているにもかかわらず、懸濁態アミノ酸の主要成分は、鎖長がアミノ酸8個を越えない程度の比較的低分子量の2種類のペプチドであった。
・アミノ酸分析、限外濾過法、3次元蛍光法、等を組み合わせた実験結果から、アミノ酸含有溶存有機物の大部分は分子量5,000以下の画分に存在することから、これらのアミノ酸は、その化学形としてはペプチドである可能性が高い事。分子量5,000以上の画分について、表層水中では、タンパク質及びポリペプチドが存在するが、深層水中では、高分子画分であってもアミノ酸はオリゴペプチドとして存在している事がわかった。
海洋に存在するアミノ酸は、生物体のタンパク質に由来する。それにもかかわらず、懸濁態及び溶存態を問わず非生物態有機物中に存在するアミノ酸の大部分はペプチドで存在することは、有機物プールの生成・維持機構に新たなパラダイムを与える。即ち、有機物プール中のダイナミックスは、比較的低分子の有機物の性質とその性質の違いによるファン・デル・ワースカ、水素結合、イオン結合等の相互作用の違いにより、決定されていることを示唆するものである。

Research Products

• [Publications] Yamada, Namiha, Eiichiro Tanoue: "Detection and partial characterization of dissolved glycoproteins in oceanic waters"Limnology & Oceanography. 48(3)(in press). (2003)
• [Publications] Youhei Yamashita, Eiichiro Tanoue: "Distribution and alteration of amino acids in bulk DOM along a transect from bay to oceanic waters"Marine Chemistry. (accepted). (2003)