太陽定数の海底下へのインパクト：光合成と海底下のアーキアワールドのリンケージ証明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25287149
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 高野 淑識 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 生物地球化学研究分野, 主任研究員 (80399815)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 液体クロマトグラフィー／質量分析法 / ガスクロマトグラフィー/質量分析法 / ガスクロマトグラフィー/同位体質量分析法

Outline of Annual Research Achievements

１．中央代謝の実験的記載のために、アミノ酸の代謝プロセスの追跡検証を進めた。同化・異化過程を精度良く追跡・評価するために、トレーサーとして用いる化合物に部位特異的な13C-, D-,15N-ラベルを行い、分子トレーサーの生体内拡散経路を辿った。また、天然存在比のアミノ酸炭素・窒素同位体比測定の最適化を併せて進め、成果の一部をInternational Journal of Mass Spectrometry誌（2015年2月にPublication Award_IJMS2015受賞）、および国際有機地球化学会議で発表した。

２．代謝経路の酵素反応を検証するために、Enzyme Commission code (EC)の記載と実際に観察された分子レベル解析の結果を相補的に評価することを目的に、DNAおよびRNA抽出・精製・シーケンス解析に関わる技術員１名を雇用し、有機化学的な解析に加えて、次世代シーケンサーを用いた代謝マップの構築を進めた。関連内容として、次の招待講演を行った【高野 淑識（招待講演）：海底下メタンの行方と地球生命科学（2015年 日本地球惑星科学連合大会、千葉・幕張、2015年5月）】

３．海底下生命圏とD-アミノ酸分子の研究調査の基礎過程として、重要な有機分子のマススペクトルデータを示しておくことは、将来に有益であるため、ピバロイル / イソブチルエステル誘導体化とGC/MS法によるマススペクトルデータ集をまとめた。この誘導体化法は、(1) 誘導体基にケイ素やフッ素を含まないことから、分離ラインや検出器へのダメージが少ない、(2) 誘導体化体アミノ酸が比較的安定である、(3) D-, L-光学異性アミノ酸の分離が可能、という特徴がある。ゆえに、ガスクロマトグラフィー/同位体質量分析法(GC/IRMS)による分子レベル（Compound-specific）、もしくは、光学異性体分子レベル（Enantiomer-specific）の安定窒素同位体比分析においても有用な誘導体化法である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ドイツ連邦地質調査所/ブレーメン大学/マックスプランク研究所(ドイツ)
  • Country Name: GERMANY
  • Counterpart Institution: ドイツ連邦地質調査所/ブレーメン大学/マックスプランク研究所
  • # of Other Institutions: 5
• [Journal Article] Estimation of methanogenesis by quantification of coenzyme F430 in marine sediments (2016)
  • Author(s): Kaneko, M., Takano, Y., Ogawa, N.O., Sato, Y., Yoshida, N. and Ohkouchi, N.
  • Journal Title: Geochemical Journal Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0410
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A diatom inferred record of lake hydrological variability during the last 900 years in Lutzow-Holm Bay, East Antarctica. (2016)
  • Author(s): Rudd, R.C., Tyler, J.J., Tibby, J., Yokoyama, Y., Tavernier, I., Verleyen, E., Fukui, M. and Takano, Y.
  • Journal Title: Journal of Quaternary Science Volume: - Pages: -
  • DOI: in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Exploring deep microbial life in coal-bearing sediment down to ~2.5 km below the ocean floor. (2015)
  • Author(s): Inagaki, F., Hinrichs, K.-U., Kubo, Y., Bowles, M.W., Heuer, V.B., Hong, W.-L., Hoshino, T., Ijiri, A., Imachi, H., Ito, M., Kaneko, （+Takano, Y.） et al.
  • Journal Title: Science Volume: 349 Pages: 420-424
  • DOI: 10.1126/science.aaa6882.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Diet quality influences isotopic discrimination among amino acids in an aquatic vertebrate (2015)
  • Author(s): Chikaraishi, Y., Steffan, S., Takano, Y., and Ohkouchi, N.
  • Journal Title: Ecology and Evolution Volume: 5 Pages: 2048-2059
  • DOI: 10.1002/ece3.1491
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Biogeochemistry and limnology in Antarctic subglacial weathering: molecular evidence of the linkage between subglacial silica input and primary producers in a perennially ice-covered lake. (2015)
  • Author(s): Takano, Y., Kojima, H., Takeda, E., Yokoyama, Y., and Fukui, M.
  • Journal Title: Progress in Earth and Planetary Science Volume: 2 Pages: -
  • DOI: 10.1186/s40645-015-0036-7.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Isolation of underivatized amino acids by ion-pair high performance liquid chromatography for precise measurement of nitrogen isotopic composition of amino acids: development of comprehensive LC x GC/C/IRMS method. (2015)
  • Author(s): Takano, Y., Chikaraishi, Y. and Ohkouchi, N.
  • Journal Title: International Journal of Mass Spectrometry Volume: 379 Pages: 16-25
  • DOI: 10.1016/j.ijms.2014.1011.1012.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] イオンペアクロマトグラフィー／電子スプレーイオン化質量分析法 (LC/ESI-MS)によるアミノ酸のマススペクトル解析 [技術論文]. (2015)
  • Author(s): 高野 淑識, 力石 嘉人, 大河内 直彦
  • Journal Title: Researches in Organic Geochemistry Volume: 31 Pages: 33-49
  • DOI: on progress in J-Stage
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Amino acids in deep-sea archaeal methanotrophy: new insight for lipid and methane biogeochemistry (2015)
  • Author(s): Yoshinori Takano, Yoshito Chikaraishi , Hiroyuki Imachi, Masanori Kaneko, Nanako O. Ogawa, Martin Kruger, and Naohiko Ohkouchi
  • Organizer: International Meeting on Organic Geochemistry
  • Place of Presentation: プラハ国際会議場（チェコ）
  • Year and Date: 2015-09-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] How do microbes mediate the nitrogen cycle in the marine subseafloor? (2015)
  • Author(s): N. Ohkouchi, Y. Yamaguchi, Y. Chikaraishi, Y. Takano, N.O. Ogawa, H. Suga, and Y. Yokoyama
  • Organizer: International Meeting on Organic Geochemistry
  • Place of Presentation: プラハ国際会議場（チェコ）
  • Year and Date: 2015-09-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Carbon isotopic composition of Coenzyme F430 from anaerobic methane oxidizing archaea (2015)
  • Author(s): MASANORI KANEKO*1, YOSHINORI TAKANO2, NANAKO O. OGAWA2, NAOHIKO OHKOUCHI2
  • Organizer: Goldschmidt2015
  • Place of Presentation: プラハ国際会議場（チェコ）
  • Year and Date: 2015-08-18
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 海底下メタンの行方と地球生命科学 (2015)
  • Author(s): 高野 淑識・力石 嘉人・大河内 直彦
  • Organizer: JpGU2015
  • Place of Presentation: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • Year and Date: 2015-05-25
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Remarks] 国立研究開発法人 海洋研究開発機構 生物地球化学研究分野
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/biogeochem/
• [Remarks] 高野 淑識（主任研究員）
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/res/ress/takano/