Development of comprehensive analysis of coenzyme F430 derivatives to address unknown alykyl metabolizing archaea

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K19856
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 金子 雅紀 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉村 寿紘 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学センター), 副主任研究員 (90710070)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2025-03-31
• Keywords: メタン生成 / メタン生成アーキア / 補酵素F430 / LC-ICP-MS

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的はメタン生成の鍵となる補酵素F430の亜種の網羅的分析法を開発し、環境試料中から未知のF430亜種を含む全てのF430類を検出可能にすることである。本研究の成功は、突如として不明瞭になったメタン菌の生物的・代謝的多様性の全容を解き明かすのに極めて重要な知見をあたえ、従来の炭素循環に対する見解を再構築することが期待できる。
ここで開発しようとする補酵素F430亜種の網羅的分析法とは、高速液体クロマトグラフィー（LC）と誘導結合プラズマ質量分析を組み合わせた（ICP-MS）LC-ICP-MS法のことである。
当該年度は、まずLC-ICP-MS分析装置を構築した。LC部にはアジレント製のHPLCシステムを用い、分離カラムの下流に補助ポンプを組み込み、コンベンショナルなLCによる分離環境とICPイオン源への最適な溶液導入量を実現した。また、分離カラム下流にはアクティブバルブによる分岐を設け、LC-ICPーMS による検出と同時にフラクションコレクターへの分取もできるようにした。
新規に構築したLC-ICP-MS装置を用いて補酵素F430の標品を用いて予察的に分析を行ったところ、補酵素F430の検出に成功した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の目的は、LC-ICP-MS法による補酵素F430亜種の網羅的解析法を開発することであり、そのためにはLCとICP-MS分析装置を接続した分析装置を構築する必要がある。
本研究を進めるにあたり最も重要な、分析システムの構築をスムーズに行う事ができたため、全体的な進捗状況は順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

当該年度は構築した分析システムを用いて、補酵素F430標品の検出までは完了しているが、環境試料や生体試料に応用するためには更なる高感度化が必要である。次年度は構築したシステムの最適化を行い、高感度化を行う。

Causes of Carryover

当該年度は研究がスムーズに進展した結果、消耗品や試薬の購入機会が少なかった。また、システム構築の段階であり、発表可能なデータは無く、本科研費を用いての学会発表などはなかったため、旅費の出費がなかった。

次年度は構築したシステムを用いた分析が主な研究計画であり、データが生産されれば、学会発表などを積極的に行うよていである。これらの資金として有効に活用する計画である。