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

• 研究課題/領域番号: 25287149
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 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)
• 連携研究者: 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)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円); 2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 有機分子レベル解析・分子内レベル解析 / 海底下の地下生命圏 / 性状未知アーキアの生理生態 / ピルビン酸ファミリーアミノ酸族 / 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 / 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 / 有機分子 / 性状未知アーキア / 生理生態 / アミノ酸の窒素同位体比 / 従属栄養 / アミノ酸 / 代謝経路 / サルベージプロセス

研究成果の概要

有機分子レベル分析法の最適化として、安定同位体トレーサーを用いたアーキアおよびバクテリア由来の分子レベル同位体比、分子内同位体比の分析技術確立に加え、クロロフィル-aなどの色素化合物、新奇の極性脂質の質量分析・同位体質量分析法の最適化を行った。メタン生成アーキアが、メタン生成するために必要な補酵素ファクター430の分析法開発を連携研究者と共同で行った。代謝経路の酵素反応を検証するために、Enzyme Commission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、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。

研究成果

• [国際共同研究] 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)
• [雑誌論文] Estimation of methanogenesis by quantification of coenzyme F430 in marine sediments (2016)
  • 著者名/発表者名: Kaneko, M., Takano, Y., Ogawa, N.O., Sato, Y., Yoshida, Y., Ohkouchi, N.
  • 雑誌名: ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＪＯＵＲＮＡＬ 巻: 50 号: 6 ページ: 453-460
  • DOI: 10.2343/geochemj.2.0410
  • NAID: 130005435143
  • ISSN: 0016-7002, 1880-5973
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A diatom inferred record of lake hydrological variability during the last 900 years in Lutzow-Holm Bay, East Antarctica. (2016)
  • 著者名/発表者名: Rudd, R.C., Tyler, J.J., Tibby, J., Yokoyama, Y., Tavernier, I., Verleyen, E., Fukui, M. and Takano, Y.
  • 雑誌名: Journal of Quaternary Science 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploring deep microbial life in coal-bearing sediments down to ~2.5km below the seafloor (2015)
  • 著者名/発表者名: INAGAKI FUMIO, Kai-Uwe Hinrichs,KUBO YUSUKE,Marshall W. Bowles,Verena B. Heuer,Wei-Li Hong,HOSHINO TATSUHIKO,IJIRI AKIRA,IMACHI HIROYUKI,ITO MOTOO,KANEKO MASANORI,Mark A. Lever,Lin Yu-Shin,Barbara A. Methe,Morita Sumito,MORONO YUKI,et al.
  • 雑誌名: SCIENCE/AAAS/ 巻: 349 号: 6246 ページ: 420-424
  • DOI: 10.1126/science.aaa6882
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Diet quality influences isotopic discrimination among amino acids in an aquatic vertebrate (2015)
  • 著者名/発表者名: Chikaraishi Y., Steffan S.A., Takano Y., Ohkouchi N.
  • 雑誌名: Ecology and Evolution 巻: 印刷中 号: 10 ページ: 2048-2059
  • DOI: 10.1002/ece3.1491
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: Takano, Y., Kojima, H., Takeda, E., Yokoyama, Y., Fukui, M.
  • 雑誌名: Progress in Earth and Planetary Science 巻: 2 号: 1 ページ: 8-8
  • DOI: 10.1186/s40645-015-0036-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: Takano, Y., Chikaraishi, Y. and Ohkouchi, N.
  • 雑誌名: International Journal of Mass Spectrometry 巻: 379 ページ: 16-25
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: 高野 淑識, 力石 嘉人, 大河内 直彦
  • 雑誌名: Researches in Organic Geochemistry 巻: 31 ページ: 33-49
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: Takano, Y., Chikaraishi, Y., Ohkouchi, N.
  • 雑誌名: International Journal of Mass Spectrometry 巻: 379 ページ: 16-25
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] マントルゼノリスの炭素と窒素の起源について（依頼総説） (2015)
  • 著者名/発表者名: 高野 淑識・大河内 直彦
  • 雑誌名: 地学雑誌 巻: -
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Quantitative analysis of coenzyme F430 in environmental samples: a new diagnostic tool for methanogenesis and anaerobic methane oxidation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kaneko, M., Takano, Y., Chikaraishi, Y., Ogawa, N.O., Asakawa, S., Watanabe, K., Shima, S., Krueger, M., Matsushita, M., Kimura, H., Ohkouchi, N.
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 86 号: 7 ページ: 3633-3638
  • DOI: 10.1021/ac500305j
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Organic nitrogen: sources, fates, and chemistry. Treatise on Geochemistry, 10: Organic Geochemistry (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohkouchi, N. and Takano, Y.
  • 雑誌名: Treatise on Geochemistry 巻: 12 ページ: 251-289
  • DOI: 10.1016/b978-0-08-095975-7.01015-9
  • ISBN: 9780080983004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of coenzyme F430 in deep-sea sediments: A key molecule for biological methanogenesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takano, Y., Kaneko, M., Kahnt, J., Imachi, H., Shima, S. and Ohkouchi, N.
  • 雑誌名: Organic Geochemistry 巻: 58 ページ: 137-140
  • DOI: 10.1016/j.orggeochem.2013.01.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] An interlaboratory study of TEX86 and BIT analysis of sediments, extracts and standard mixtures (2013)
  • 著者名/発表者名: Schouten, S., Hopmans, E.C., Rosell-Mele, A., Pearson, A. et al. (including Takano, Y. and Ohkouchi, N.)
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 巻: 14 号: 12 ページ: 5263-5285
  • DOI: 10.1002/2013gc004904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diversity of sulfur-cycle prokaryotes in freshwater lake sediments investigated using aprA as functional marker gene (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Kojima, H., Takano, Y., and Fukui, M.
  • 雑誌名: Systematics and Applied Microbiology 巻: 36 号: 6 ページ: 436-443
  • DOI: 10.1016/j.syapm.2013.04.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution and isotopic signatures of archaeal lipid biomarkers associated with gas hydrate occurrences on the northern Cascadia Margin. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kaneko, M., Naraoka, H., Takano, Y. and Ohkouchi, N.
  • 雑誌名: Chemical Geology 巻: 343 ページ: 76-84
  • DOI: 10.1016/j.chemgeo.2013.02.003
  • 査読あり
• [学会発表] Amino acids in deep-sea archaeal methanotrophy: new insight for lipid and methane biogeochemistry (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Takano, Yoshito Chikaraishi , Hiroyuki Imachi, Masanori Kaneko, Nanako O. Ogawa, Martin Kruger, and Naohiko Ohkouchi
  • 学会等名: International Meeting on Organic Geochemistry
  • 発表場所: プラハ国際会議場（チェコ）
  • 年月日: 2015-09-22
  • 国際学会
• [学会発表] How do microbes mediate the nitrogen cycle in the marine subseafloor? (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Ohkouchi, Y. Yamaguchi, Y. Chikaraishi, Y. Takano, N.O. Ogawa, H. Suga, and Y. Yokoyama
  • 学会等名: International Meeting on Organic Geochemistry
  • 発表場所: プラハ国際会議場（チェコ）
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会
• [学会発表] Carbon isotopic composition of Coenzyme F430 from anaerobic methane oxidizing archaea (2015)
  • 著者名/発表者名: MASANORI KANEKO*1, YOSHINORI TAKANO2, NANAKO O. OGAWA2, NAOHIKO OHKOUCHI2
  • 学会等名: Goldschmidt2015
  • 発表場所: プラハ国際会議場（チェコ）
  • 年月日: 2015-08-18
  • 国際学会
• [学会発表] 海底下メタンの行方と地球生命科学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高野 淑識・力石 嘉人・大河内 直彦
  • 学会等名: JpGU2015
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] アミノ酸の窒素同位体比からみた植物の従属栄養 (2014)
  • 著者名/発表者名: 力石嘉人・高野淑識・大河内直彦
  • 学会等名: 2014年有機地球化学シンポジウム
  • 発表場所: ニューウエルシティ湯河原（熱海市）
  • 年月日: 2014-11-05
• [学会発表] LC-MS 分析時の夾雑物の影響－F430 の定量・同位体分析のために (2014)
  • 著者名/発表者名: 金子 雅紀・高野 淑識・小川 奈々子・大河内 直彦
  • 学会等名: 2014年有機地球化学シンポジウム
  • 発表場所: ニューウエルシティ湯河原（熱海市）
  • 年月日: 2014-11-05
• [学会発表] 南海トラフ地域におけるメタン生成補酵素F430 の分布 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友規・金子雅紀・高野淑識・大河内直彦・山田桂大・吉田尚弘
  • 学会等名: 2014年有機地球化学シンポジウム
  • 発表場所: ニューウエルシティ湯河原（熱海市）
  • 年月日: 2014-11-05
• [学会発表] C4植物の有機態窒素利用：アミノ酸の同位体比解析から得られた証拠 (2014)
  • 著者名/発表者名: 力石嘉人，高野淑識，大河内直彦
  • 学会等名: 2014年 日本地球化学会
  • 発表場所: 富山大学（富山市）
  • 年月日: 2014-09-16
• [学会発表] 南極スカルブスネス露岩地域に分布する湖沼の堆積物のバイオマーカーに記録された古環境・古生態系変動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹田真佑美，沢田 健，高野 淑識
  • 学会等名: 2014年 日本地球化学会
  • 発表場所: 富山大学（富山市）
  • 年月日: 2014-09-16
• [学会発表] 有機分子から見えてくる性状未知アーキアの生理生態とメタンのダイナミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 高野 淑識
  • 学会等名: 2014年水環境学会シンポジウム
  • 発表場所: 滋賀県立大（彦根市）
  • 年月日: 2014-09-09
  • 招待講演
• [学会発表] アミノ酸の安定同位体比を正確かつ感度良く測定するための分析法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 力石 嘉人, 高野 淑識, 大河内 直彦
  • 学会等名: 2014年 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2014-05-01
• [学会発表] 海底下メタン生成研究への新しいアプローチ法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金子 雅紀, 高野 淑識, 大河内 直彦
  • 学会等名: 2014年 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2014-05-01
• [学会発表] 有機物から最大限の情報を引き出すために (2014)
  • 著者名/発表者名: 大河内 直彦, 力石 嘉人, 高野 淑識, 小川 奈々子
  • 学会等名: 2014年 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
  • 年月日: 2014-05-01
• [学会発表] 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およびコロナCAD検出法の有機地球化学への応用（口頭発表） (2013)
  • 著者名/発表者名: 高野 淑識, 力石 嘉人, 大河内 直彦
  • 学会等名: 日本有機地球化学会
  • 発表場所: 岡山県・倉敷市（芸文館）
• [学会発表] Possible energetic linkage between primary production and deep-sea benthic archaea: insight from biogeochemical lipidomics（招待講演） (2013)
  • 著者名/発表者名: Takano, Y. and Ohkouchi, N.
  • 学会等名: EGU2013
  • 発表場所: オーストリア国・ウイーン（Wien Kaisermuhlen/VIC）
  • 招待講演
• [図書] バイオサイエンスシリーズ「アストロバイオロジー」（山岸 明彦 編） (2013)
  • 著者名/発表者名: 高野 淑識・関根 康人（分担執筆）
  • 出版者: 化学同人
• [備考] 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/
• [備考] 高野 淑識（主任研究員）
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/res/ress/takano/
• [備考] 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/
• [備考] 海洋研究開発機構 生物地球化学研究分野
  • URL: http://www.jamstec.go.jp/biogeos/j/elhrp/biogeochem/