Insights into the Methanogenic Population and Potential in Subsurface Marine Sediments Based on Coenzyme F430 as a Function-Specific Biomarker
作者:Masanori Kaneko、Yoshinori Takano、Masashi Kamo、Kazuya Morimoto、Takuro Nunoura、Naohiko Ohkouchi
DOI:10.1021/jacsau.1c00307
日期:2021.10.25
methanogens. In addition, we examined the kinetics of the epimerization of coenzyme F430, which is the first stage of the degradation process after cell death, at various temperatures (4, 15, 34, 60 °C) and pH (5, 7, 9) conditions, which cover in situ conditions of drilled sediments used in this study. The degradation experiments revealed that the kinetics of the epimerization well follow the thermodynamic laws
辅酶 F430 是甲基辅酶 M 还原酶 (MCR) 的辅基,是甲烷代谢的关键化合物。我们将辅酶 F430 作为产甲烷的功能特异性生物标志物应用于收集在硫酸盐还原带下方的地下海洋沉积物,以研究产甲烷菌的分布和活性。此外,我们检查了辅酶 F430 的差向异构化动力学,这是细胞死亡后降解过程的第一阶段,在不同温度(4、15、34、60°C)和 pH 值(5、7、9)下条件,涵盖了本研究中使用的钻孔沉积物的原位条件。降解实验表明,差向异构化动力学符合热力学规律,辅酶 F430 的半衰期从 304 天减少到 11 小时现场温度。这表明在沉积物中检测到的原生 F430 来源于活产甲烷菌,因为 F430 的非生物降解速度远快于沉降速度,不会被化石化。根据辅酶 F430 分析和降解实验,在下北半岛海底沉积物中检测到的天然形式的 F430 来自活产甲烷菌细胞,该细胞在细胞中不会被降解,但在细胞死亡后很快消失