シングルセル化学種分析法を駆使した海底下生命圏研究の新展開

• 研究課題/領域番号: 25610164
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 愛媛大学 (2015); 静岡県立大学 (2013-2014)
• 研究代表者: 光延 聖 愛媛大学, 農学部, 准教授 (70537951)
• 研究分担者: 白石 史人 広島大学, 大学院理学研究科, 助教 (30626908)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: シングルセル / スペシエーション / 微生物 / 金属 / シングルセル分析 / 鉄酸化バクテリア / 玄武岩 / パイライト / X線顕微鏡

研究成果の概要

海底下微生物は活性が著しく低いことなどから、その解析が地球上で最も困難な生態系と言われており、基礎的な代謝反応ですら未解明である。この現状を打開するために、本研究では、2つの最先端分析法（走査型透過X線顕微鏡と蛍光in situハイブリダイゼーション法）を組み合わせることで、海底下微生物の分析に特化したシングルセル（1細胞）レベルでの金属化学種分析法を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Direct Detection of Fe(II) in Extracellular Polymeric Substances (EPS) at the Mineral-Microbe Interface in Bacterial Pyrite Leaching (2016)
  • 著者名/発表者名: Mitsunobu S., Zhu M., Takeichi Y., Ohigashi T., Suga H., Jinno M., Makita H., Sakata M., Ono K., Mase K., Takahashi Y.
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 31 号: 1 ページ: 63-69
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME15137
  • NAID: 130005138797
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Nano-scale identification of extracellular organic substances at microbe-mineral interface by scanning transmission X-ray microscopy (STXM) (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsunobu S, Zhu M, Takeichi Y, Ohigashi T, Suga H, Makita H, Sakata M, Ono K, Mase K, Takahashi Y
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 44 ページ: 91-93
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Presence of oxygen and aerobic communities from sea floor to basement in deep-sea sediments (2015)
  • 著者名/発表者名: D’Hondt, S., Inagaki, F., Zarikian, C.A., Yamaguchi, Y.T., et al.
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 8 号: 4 ページ: 299-304
  • DOI: 10.1038/ngeo2387
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arsenic attenuation in geothermal streamwater coupled with biogenic arsenic(III) oxidation (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsunobu S., Hamamura N., Kataoka T., Shiraishi F.
  • 雑誌名: Applied Geochemistry 巻: 35 ページ: 154-160
  • NAID: 130004594046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavior of antimony(V) during the transformation of ferrihydrite and its environmental implications (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsunobu S., Muramatsu C., Watanabe K., Sakata M.
  • 雑誌名: Environmental Science & Technology 巻: 47 ページ: 9660-9667
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effectiveness of sulfur and boron isotopes in aerosols as tracers of emissions from coal burning in Asian continent. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sataka M., Ishikawa T., Mitsunobu S.
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: 67 ページ: 296-303
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new method to observe in situ microbe-metal-mineral interaction by micro-XAFS-FISH technique (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsunobu S., Shiraishi F.
  • 雑誌名: SPring-8 Research Frontiers 巻: 2013 ページ: 102-103
• [学会発表] Nanoscale identification of organic substances at microbe-mineral interface in bacterial leaching of pyrite by STXM (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsunobu, S., Zhu, M., Takeichi, Y., Ohigashi, T, Suga, H., Sakata, M., Ono, K., Takahashi, Y.
  • 学会等名: International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements 2015
  • 発表場所: (Fukuoka convention center, Fukuoka
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] 走査型透過X線顕微鏡の微生物－金属－鉱物相互作用解明への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 光延聖, 朱鳴, 坂田昌弘, 高橋嘉夫, 武市泰男, 小野寛太
  • 学会等名: 2014年度日本地球化学会年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] 走査型透過X線顕微鏡(STXM) の微生物－鉱物相互作用解明への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 光延聖, 朱鳴, 高橋嘉夫, 武市泰男, 小野寛太
  • 学会等名: 2014年度日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] マイクロXAFS-FISH法による微生物－金属－鉱物相互作用の直接観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 光延 聖，白石史人
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年会
  • 発表場所: 千葉幕張メッセ
  • 招待講演
• [学会発表] Coupled m-XAFS-FISH technique for direct observation of the microbe-metal-mineral interaction (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsunobu S, Shiraishi F.
  • 学会等名: Goldschmidt2013
  • 発表場所: フィレンツェ国際会議場
• [学会発表] X線吸収分光法を駆使したアンチモンやヒ素などの地球表層での挙動に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 光延 聖
  • 学会等名: 日本地球化学会2013年会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 招待講演
• [学会発表] 微生物のヒ素酸化反応によって促進される堆積物へのヒ素固定―スペシエーションと機能遺伝子解析による新たなアプローチ (2013)
  • 著者名/発表者名: 光延 聖，濱村奈津子，片岡剛文，白石史人，坂田昌弘
  • 学会等名: 日本地球化学会2013年会
  • 発表場所: 筑波大学