Linkages between photosynthesis and methanogenesis: application of function specific compound analysis of coenzyme F430

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H05332
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Kaneko Masanori 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (80633239)
• Research Collaborator: TAKANO Yoshinori ; OHKOUCHI Naohiko ; KRÜGER Martin ; IMACHI Hiroyuki ; NUNOURA Takuro ; YOKOKAWA Taichi
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: メタン生成アーキア / 補酵素F430 / 嫌気的メタン酸化アーキア / 海洋メタンパラドックス / メタン動態 / 安定同位体比

Outline of Final Research Achievements

In previous study, we have developed the high sensitive analysis of methanogenic coenzyme F430. In this study, we further developed methanogenic coenzyme F430 as a biomarker tool to understand distributions of methanogens and anaerobic methane oxidizing archaea and their metabolic potentials, and applied it into marine sediments, bacterial mats, and water columns. All our produced data including coenzyme F430 distribution in deep marine sediments and sea water columns and carbon isotopic compositions of F430 from uncultivable anaerobic methane oxidizing archaea provided new insights of deep biosphere and their nature. Our results received internationally high evaluations.

Free Research Field

有機地球化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

当該研究において確立し、その有効性を実証した補酵素F430というバイオマーカーツールは、直接観測が不可能な地下深部のメタン生成および酸化プロセスの分布とポテンシャルを定量できる現在唯一の手法であり、それによりエネルギー資源や、地球温暖化ガスであるメタンの成因解明が飛躍的に高まると期待できる。また、地下深部における生命圏の広がりに関する調査・研究において今後も重要なツールとして応用されると期待できる。