| 研究課題/領域番号 |
17K14412
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
中川 麻悠子 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (20647664)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 成層湖 / 炭素循環 / 微生物 / 炭素同位体比 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は好気及び嫌気生態系での特徴付けを行うため、成層湖の好気層及び嫌気層における微生物相と脂質同位体比の解析を行なった。微生物相解析から、優占する独立栄養細菌に注目し、単離報告されている近縁種から保有する炭素固定回路と脂肪酸を調査し、観測された結果と比較した。特徴的な脂肪酸種について、溶存炭素化合物の同位体比と比較して解析を行うことで、優占している炭素固定回路の特徴づけが可能となった。また、複数の温泉水中の微生物相解析とバルク炭素同位体比解析を行い、炭素循環への微生物寄与解析を行なった。温泉研究に関してはコスタリカにおける国際共同研究に関して成果をまとめ、Nature誌で採択され、プレスリリースを行なった。
炭素代謝については2017年度に引き続きrTCA回路を持った独立栄養細菌の代謝物炭素同位体比特徴づけを行なった。脂肪酸だけでなく、糖類・アミノ酸の炭素同位体比も分析することで炭素同位体のバイオマス内における分配を明らかにするため、2018年度は糖類の分析を中心に行なった。糖類の抽出・精製の効率化と誘導体化による同位体補正を行い、標準試料作製を試みた。硫黄代謝に関しては、硫黄不均化と硫黄還元代謝の四種硫黄同位体分別解析を行ない、成果を投稿準備中である。硫黄不均化に関して、これまで報告された値より小さい分別であったことが温度の影響であると考えられたため、異なる温度条件での培養実験を今後は行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
成層湖の湖水中と堆積物、純粋培養を行なった菌類の脂質及び糖質の抽出・分画とGCMSによる化学種の同定までは順調に進んでいる。それらの炭素及び水素同位体比分析について装置の故障などで進められなかったため2019年度早々に分析を終える予定である。純粋培養実験による硫黄代謝の同位体的特徴づけに関して、硫黄不均化と硫黄還元代謝の四種硫黄同位体分別解析を行ない、成果をまとめている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究で行なった培養実験結果とこれまで報告された結果を比較し、分別の大きさへ温度条件が大きく関わっていそうであることがわかった。特徴的な同位体分別を示した複数の菌種について温度条件の異なる培養系でどのように変化するか明らかにする。
最終年度となるので、代謝物の硫黄及び炭素同位体比データベースのシステム構築を重点的に行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
データベース構築が本年度中に完了しなかったため、次年度へ費用を使用する。また、同位体比分析装置の故障により、一部分析が完了しなかったため、次年度で分析にかかる費用を使用する。
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