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2017 年度 実績報告書

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)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
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
研究実績の概要

有力な生命の起源仮説である表面代謝説の検証と黄鉄鉱の光触媒反応による化学進化の実験による解明及び黄鉄鉱の形成に関わる生命の起源と物質の特定を研究の目的とした。しかし、ゲノム解析が進展したことで、生命誕生に関与する可能性が高い共通祖先は陸域地下に生息する中温を好む原核生物である可能性が高くなったので計画の一部を変更し「黄鉄鉱の形成に関わるタンパク質の特定と有機物合成実験」を平成28年度に実施した。これらの結果を受けて「タンパク質によって合成されたナノ黄鉄鉱の有機物合成特性の評価」の実施が必要になった。
これまでに申請者らは、岐阜県にある地下研究施設の花崗岩中では、有機物が極微量にしかなく、マグマ由来のメタンをエネルギー源とする古細菌が優占することを明らかにしている(Suzuki et al 2014; Ino, Suzuki et al 2017)。そこで平成29年度は「岐阜県にある地下研究施設の花崗岩中に生息する原核生物の代謝の解明」を行うことにした。深部花崗岩中を対象としたのは、地下水中の有機物濃度が極めて低いため、35億年前の地球環境と類似していると考えられたためである。研究に用いた深部花崗岩には、亀裂の密度によって地下水の硫酸濃度が高い部分と低い部分に分かれている。それぞれの部分に生息する原核生物の特性を調べた結果、共通祖先に近縁な細菌と古細菌は硫酸濃度が高い部分のみに生息し、硫酸を含む硫黄化合物を用いた代謝をしていることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Ecological and genomic profiling of anaerobic methane-oxidizing archaea in a deep granitic environment2018

    • 著者名/発表者名
      K Ino, JF Banfield & YSuzuki et al
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 12 ページ: 31-47

    • DOI

      10.1038/ismej.2017.140

    • 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
      AW Hernsdorf, Y Suzuki et al
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 11 ページ: 1915-1929

    • DOI

      10.1038/ismej.2017.39

    • 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

  • [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

  • [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
    • 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

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公開日: 2018-12-17  

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