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旧石器時代の動物骨に関するタンパク質考古学的研究

公募研究

研究領域パレオアジア文化史学ーアジア新人文化形成プロセスの総合的研究
研究課題/領域番号 17H05130
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 人文・社会系
研究機関奈良女子大学

研究代表者

中沢 隆  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (30175492)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードタンパク質科学 / 質量分析学 / コラーゲン / 新石器時代 / 動物考古学 / アミノ酸配列解析 / 翻訳後修飾 / 動物種の同定 / 旧石器時代 / 先史時代 / タンパク質考古学 / 動物骨 / 西アジア / 古代文明 / 質量分析
研究実績の概要

本研究課題は、旧石器時代から新石器時代にかけての新・旧人類の交代劇や狩猟、牧畜、農耕といった人類の動物利用に関する文化史を解明する上で必要な、動物種の正確な判定によって本領域の研究に貢献することが求められている。旧石器時代の動物骨ではDNAが分解によって失われていることが多く、動物種の判定にはタンパク質として残存する可能性が最も高いコラーゲンのアミノ酸配列解析が有効である。骨に含まれるI型コラーゲンが経年劣化を受けにくい最大の理由は、2本のα-1鎖と1本のα-2鎖が絡まりあった強固な3重鎖構造にあると考えられる。それにもかかわらず、平成29年度に行なったヨルダンのTor Hamar遺跡から出土した約5万年前の動物骨からはコラーゲンが全く検出されなかった。本年度は、同じTor Hamar遺跡の3万から3万5千年前の動物の歯についてコラーゲンの抽出と動物種の判定を試み、従来の約6倍に試料の量を増やし、質量分析もMALDI法に加えてnanoLC/ESI-MS/MS法を用いることで15の資料中4つの検体からコラーゲン由来のペプチドを得ることができた。そのうち資料JQ-T15の歯からヤギに特異的なペプチドを得たため、この歯については動物種がほぼ確定した。この分析を行うにあたって、質量分析によるアミノ酸配列解析において残基質量(113 Da)がロイシンとイソロイシンと等しいヒドロキシプロリン(Hyp)を判別するために、Hypやセリン(Ser)などのOH基を無水酢酸ーギ酸混合液でホルミル化し、質量を28 Da(CO分)増加させる方法を開発した。この方法は、最初に試みたアゼルバイジャンのギョイテペ遺跡から発掘された8千年前のヒツジとヤギの骨で有効であることが明らかとなり、3万から3万5千年前のコラーゲンにも有効であったことから、今後より年代を遡る考古遺物中の動物骨(歯)への適用が期待できる。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] George Washington University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] ピリドキサール酵素はシグマトロピー転位の場を提供する2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 暖・中沢 隆(研究協力者)・原田 繁
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 90 号: 6 ページ: 791-796

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2018.900791

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2018-12-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] タンパク質の質量分析と考古学2018

    • 著者名/発表者名
      中沢 隆(研究協力者)
    • 雑誌名

      J. Mass Spectrom. Soc. Jpn

      巻: 66 号: 6 ページ: 214-217

    • DOI

      10.5702/massspec.s18-43

    • NAID

      130007530997

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of the archaeological specimens with protein chemistry and mass spectrometry to address the issues of ancient culture and civilization2018

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Takashi
    • 雑誌名

      Impact

      巻: 2018 号: 8 ページ: 69-71

    • DOI

      10.21820/23987073.2018.8.69

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 旧石器時代の動物骨に関するタンパク質考古学的研究2018

    • 著者名/発表者名
      中沢 隆
    • 雑誌名

      考古学ジャーナル

      巻: 708 ページ: 35-38

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] X-Ray snapshots of a pyridoxal enzyme: a catalytic mechanism involving concerted [1,5]-hydrogen sigmatropy in methionine γ-lyase2017

    • 著者名/発表者名
      Sato, D., T. Shiba, T. Karaki, W. Yamagata, T. Nozaki, T. Nakazawa(研究協力者), and S. Harada
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 4874-4874

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05032-6

    • 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
  • [学会発表] Mass spectrometry of collagen preserved in Neolithic animal bones for the identification of species2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nnakazawa, Mao Karino, Saiji Arai, Keiko Ohnishi, Kazuki Kawahara, Yoko Taniguchi, Akira Tsuneki, Seiji Kadowaki, Yoshihiro Nishiaki
    • 学会等名
      66th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of Animal Species by Mass Spectrometry of Collagen Preserved in Neolithic and Paleolithic Bone Specimens2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakazawa, Momoko Osawa, Kana Matsuo, Mako Inuzuka, Yuki Ito, Seiji Kadowaki, Yoshihiro Nishiaki
    • 学会等名
      PaleoAsia2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Amino acid sequencing of collagen extracted from archaeological samples for the identification of animal species by mass spectrometry2018

    • 著者名/発表者名
      Mako Inuzuka, Yuki Ito, Momoko Osawa, Kana Matsuo, Mao Karino, Seiji Kadowaki, Yoshihiro Nishiaki, Takashi Nakazawa
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アゼルバイジャンから出土した新石器時代のヤギおよびヒツジの骨に含まれるコラーゲンの質量分析2018

    • 著者名/発表者名
      中沢 隆, 門脇誠二, 西秋良宏
    • 学会等名
      パレオアジア第6回研究大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 動物骨および皮革など考古学資料から抽出したコラーゲンの質量分析による動物種の同定2018

    • 著者名/発表者名
      中沢 隆
    • 学会等名
      パレオアジア第5回研究大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of degradation profile of collagen in archaeological specimens by mass spectrometry2017

    • 著者名/発表者名
      Karino, M., Kawahara, K., Kadowaki, S., Taniguchi, Y., Tsuneki, A., Moini, M., Nakazawa, T.
    • 学会等名
      64th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of degradation profile of collagen in archaeological bone specimens2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakazawa
    • 学会等名
      64th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2,000年から40,000年前の動物骨に含まれているコラーゲンのタンパク質考古学的研究2017

    • 著者名/発表者名
      中沢 隆、苅野茉央
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費補助金・新学術領域研究2016-2020:パレオアジア文化史学第3回研究大会』
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 経年劣化した動物骨に残存するコラーゲンの質量分析による動物種の特定2017

    • 著者名/発表者名
      中沢 隆
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費補助金・新学術領域研究2016-2020:パレオアジア文化史学第4回研究大会』
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mass spectrometry of collagen in 8,000-year-old animal bones to characterize deterioration2017

    • 著者名/発表者名
      Karino, M., Ito, Y., Inuduka, M., Kadowaki, S., Nishiaki, Y., Nakazawa, T.
    • 学会等名
      ConBio2017 (Consortium of Biological Sciences 2017) 90th Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-28  

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