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2013 年度 実績報告書

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

研究課題/領域番号 25287149
研究種目

基盤研究(B)

研究機関独立行政法人海洋研究開発機構

研究代表者

高野 淑識  独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 主任研究員 (80399815)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワードアミノ酸 / 代謝経路 / サルベージプロセス / ピルビン酸ファミリーアミノ酸族
研究概要

H25年度の進捗は、以下のような概要である。
1. 分析方法の最適化:13C-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の生きている指標とされる極性脂質(IPLs)およびそ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、新奇の極性脂質を新たに湿式手法で応用して、質量分析・同位体質量分析法の最適化を検討した。
2. 深海底での現場実験:深海底での現場培養実験には、航海計画(研究支援母船、有人あるいは無人潜水艇)が必要であることから、西太平洋縦断調査航海において、培養器の設置・短期培養の回収を行った。レファレンス試料の回収には成功し、分子レベルでの分析評価を行った。深海現場でのオペレーションで堆積物採取の際に、試料の一部損失が生じたため、ラベル試料での検証が出来なかった。
3. 代謝経路マップと生合成経路のモデル化:アーキアのアミノ酸合成経路のうち、ピルビン酸ファミリーアミノ酸族である分岐鎖アミノ酸(特にバリン、ロイシン、イソロイシン)について、代謝経路の検討を行った。まず、正確な抽出、分離、精製を行うために様々なイオンペア剤の導入を検討した。それにより、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検出法の最適化を行い、分析化学系の国際誌に投稿した(査読中)。次に、分岐鎖アミノ酸の安定同位体比の系統的な解析を行い、アミノ酸合成経路とイソプレノイド鎖前駆体(プレカーサー)の分子的リンケージの解明に向けて研究を着手した。

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

学会での発表を行い、引き続き、専門誌(論文)での公表に向けて、準備を進めている。
H25年下半期に研究専任スタッフ1名の着任があった。
研究実績の概要として、分析の最適化、深海底での現場実験(海洋・極限環境生物圏領域、野牧研究員との共同研究)、代謝マップと生合成経路のモデル化をおおむね順調に進められた。
対外的な共同研究として、オランダ王立海洋研究所、北海道大学低温科学研究所、九州大学理学部、東京大学新領域研究科らの研究者と研究成果を専門誌に公表した。

今後の研究の推進方策

H25年度の進捗の中で、新しい研究の萌芽性が見えてきた面があり、次年度以降は併せて研究統括する予定である。
特に、ピルビン酸ファミリーアミノ酸族である分岐鎖アミノ酸(特にバリン、ロイシン、イソロイシン)の地球化学的意義について、代謝経路について注意深く研究を進める。

次年度の研究費の使用計画

次年度の人件費の積算予定額との調整のため、一部繰越しの措置を行った。
次年度の人件費補填として調整する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Organic nitrogen: sources, fates, and chemistry.2014

    • 著者名/発表者名
      Ohkouchi, N. and Takano, Y.
    • 雑誌名

      Treatise on Geochemistry, 10: Organic Geochemistry (Edited by Birrer, B., Falkowski, P., Freeman, K.)

      巻: 12 ページ: 251-289

    • DOI

      DOI: 10.1016/B978-0-08-095975-7.01015-9

    • 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

      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 mixtures2013

    • 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 ページ: 5263-5285

    • DOI

      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 gene2013

    • 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 ページ: 436-443

    • DOI

      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

      DOI: 10.1016/j.chemgeo.2013.02.003.

    • 査読あり
  • [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)
    • 年月日
      20130819-20130820
  • [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)
    • 年月日
      20130408-20130412
    • 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)
    • 総ページ数
      232-235
    • 出版者
      化学同人
  • [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/

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公開日: 2015-05-28  

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