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天然におけるナノ黄鉄鉱の生成過程と生命誕生駆動力の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26287133
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 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 庸平  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00359168)

研究分担者 鈴木 道生  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (10647655)
小暮 敏博  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (50282728)
研究協力者 Banfield JF  University of California, Earth and Planetary Sciences Department, Professor
幸塚 麻里子  東京大学, 大学院理学系研究科, 特任研究員 (60706365)
伊能 康平  東京大学, 大学院理学系研究科
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2014年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワード生命の起源 / ナノ黄鉄鉱 / バイオミネラル / 深海艇熱水噴出域 / 深海底熱水噴出域 / 深海底熱水噴出 / 生命誕生 / 巻貝 / 鱗タンパク質 / 表面代謝説 / 共通祖先 / 微生物 / 黄鉄鉱 / 化学進化 / 硫化鉄のうろこ / 鉄結合物質
研究成果の概要

有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を本研究の目的とした。初めに、深海底熱水噴出域でナノ黄鉄鉱を形成する巻貝の鱗タンパク質中で、ナノ黄鉄鉱形成に関与するタンパク質を特定し、類似の市販のタンパク質からナノ黄鉄鉱の合成することに成功した。さらに、固体硫化物には巻貝の鱗中で見つかったナノ黄鉄鉱は存在しなかったが、陸域の花崗岩中でウランのナノ鉱物を発見した。
熱水噴出域と陸域地下に生息する原核生物のDNA配列解析によって共通祖先に最も近縁な原核生物を陸上の地下水中から検出し、陸上地下の鉱物-水反応により生命が誕生した可能性を示した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Ecological and genomic profiling of anaerobic methane-oxidizing archaea in a deep granitic environment2017

    • 著者名/発表者名
      Ino Kohei、Hernsdorf Alex W、Konno Uta、Kouduka Mariko、Yanagawa Katsunori、Kato Shingo、Sunamura Michinari、Hirota Akinari、Togo Yoko S、Ito Kazumasa、Fukuda Akari、Iwatsuki Teruki、Mizuno Takashi、Komatsu Daisuke D、Tsunogai Urumu、Ishimura Toyoho、Amano Yuki、Thomas Brian C、Banfield Jillian F、Suzuki Yohey
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 12 号: 1 ページ: 31-47

    • DOI

      10.1038/ismej.2017.140

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Potential for microbial H2 and metal transformations associated with novel bacteria and archaea in deep terrestrial subsurface sediments2017

    • 著者名/発表者名
      Hernsdorf Alex W、Amano Yuki、Miyakawa Kazuya、Ise Kotaro、Suzuki Yohey、Anantharaman Karthik、Probst Alexander、Burstein David、Thomas Brian C、Banfield Jillian F
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 11 号: 8 ページ: 1915-1929

    • DOI

      10.1038/ismej.2017.39

    • NAID

      120006502083

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 放射性元素による汚染浄化に応用可能な長期固定機構の発見2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木庸平
    • 雑誌名

      Isotope News

      巻: 749 ページ: 12-16

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 急激な地球温暖化は海洋生態系に何をもたらすのか? ~化石 DNA による近過去の復元と将来予測への挑戦2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木庸平
    • 雑誌名

      Japan Geoscience Letter

      巻: 13 ページ: 20-23

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Deep Microbial Life in High-Quality Granitic Groundwater from Geochemically and Geographically Distinct Underground Boreholes.2016

    • 著者名/発表者名
      Ino, K., U. Konno, M. Kouduka, A. Hirota, Y. Togo, A. Fukuda, D. Komatsu, U. Tsunogai, A.S. Tanabe, S. Yamamoto, T. Iwatsuki, T. Mizuno, K. Ito, Y. Suzuki
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology Reports

      巻: 8 号: 2 ページ: 285-294

    • DOI

      10.1111/1758-2229.12379

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation and Geological Sequestration of Uranium Nanoparticles in Deep Granitic Aquifer2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y., Mukai, H., Ishimura, T., Yokoyama, T.D., Sakata, S., Hirata, T., Iwatsuki, T., Mizuno, T.
    • 雑誌名

      Scientific Repports

      巻: 6 号: 1 ページ: 22701-22701

    • DOI

      10.1038/srep22701

    • NAID

      120005818278

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Diversity and metabolic and genomic characteristics of prokaryotes in deep granitic rock independent of photosynthesis.2017

    • 著者名/発表者名
      Y Suzuki
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微生物細胞の局在化で解明する地球規模で進行する鉱物―水反応のフロント2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木庸平
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2017年年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Co-occurrence and Metabolic Consequences of Candidate Bacterial Phyla and Anaerobic Methane Oxidizing Archaea in the Deep Crustal Biosphere2016

    • 著者名/発表者名
      Ino K, Hernsdorf A, Konno U, Kouduka M, Sunamura M, Hirota A, Togo Y, Ito K, Fukuda A, Iwatsuki T, Mizuno T, Komatsu D, Tsunogai U, Yanagawa K, Ishimura T, Amano Y, Thomas B, Banfield J & Suzuki Y
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      横浜国際平和会議場(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Co-occurrence and Metabolic Consequences of Candidate Bacterial Phyla and Anaerobic Methane Oxidizing Archaea in the Deep Crustal Biosphere2016

    • 著者名/発表者名
      伊能 康平、幸塚 麻里子、砂村 倫成、柳川 勝紀、石村 豊穂、鈴木 庸平
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 連合大会 2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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