2015 Fiscal Year Annual Research Report
光合成とメタン生成のリンケージ：機能特異分子補酵素F430分析という新手法の展開
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15H05332
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
金子 雅紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地圏資源環境研究部門, 主任研究員 (80633239)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 補酵素F430 / 機能特異分子 / メタン生成アーキア / 嫌気的メタン酸化アーキア / 安定炭素同位体比 / 地下生命圏 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、申請者が開発したメタン生成補酵素F430の超高感度定量分析法を海洋表層水および海底堆積物試料に適用することで、海洋環境におけるメタンの動態を明らかにすることである。
当該年度の研究計画は、１）従来分析に用いていた、高速液体クロマトグラフ/トリプル四重極質量分析計の高感度化を行うこと、２）メタン菌の培養実験を行い補酵素F430濃度と、バイオマスおよびメタン生成速度との関係性を明らかにすることであった。
しかしながら、所属研究機関の異動に伴い、当初の研究計画を効率よく行う環境になかった。そこで、震所属先での研究環境を構築するとともに、前所属研究機関と連携し、次年度に計画していた「メタン酸化菌が濃集する黒海の微生物マット中のF430 定量分析と世界初のF430 の同位体分析」を行った。
結果として、世界で初めて天然環境中の補酵素F430の炭素同位体比の測定に成功し、未培養である嫌気的メタン酸化アーキア由来の補酵素F430の炭素同位体組成は基質であるメタンの同位体比を反映し、補酵素F430の安定同位体分析が2つの潜在的な起源生物であるメタン菌と嫌気的メタン酸化アーキアを識別できることを明らかにした。また、補酵素F430の同位体分析に際して新しく開発した夾雑物除去法を応用し、下北沖の海底下2000mの石炭層において、補酵素F430を検出する事に成功し、科学史上最も深部の海底堆積物中から生きたメタン菌のシグナルを得ることに成功した。にこれらの成果は2回の国際学会（うち１つはPlenaryセッションに選出）および、学術雑誌3報（うち１つはサイエンス誌）にて発表し、好評を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
所属研究機関の変更に伴い、研究費の使用項目と、研究計画に大きな変更が出た。しかしながら、次年度の研究計画を本年度に遂行し、計画通り成果を出すことが出来たため、全体的な研究計画に対してはおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は本来本年度遂行する予定であった１）従来分析に用いていた、高速液体クロマトグラフ/トリプル四重極質量分析計の高感度化、２）メタン菌の培養実験を行い補酵素F430濃度と、バイオマスおよびメタン生成速度との関係性を明らかにする、という２つの項目を遂行する。
昨年度のうちに、研究環境をほぼ全て整えることが出来たため、本研究計画の変更と、遂行に問題はない。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Estimation of methanogenesis by quantification of coenzyme F430 in marine sediments2016
Author(s)
Kaneko, M., Takano, Y., Ogawa, N.O., Sato, Y., Yoshida, N., Ohkouchi, N.
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Journal Title
Geochemical Journal
Volume: 50
Pages: 453
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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