| Project Area | Hadean Bioscience |
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| Project/Area Number |
26106003
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 正彦 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (50181003)
藤島 皓介 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (00776411)
車 兪徹 東京工業大学, 地球生命研究所, 特任准教授 (40508420)
矢野 隆章 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (90600651)
フェアエンバック アルバート 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (40723680)
金井 昭夫 慶應義塾大学, 環境情報学部(藤沢), 教授 (60260329)
燒山 佑美 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60636819)
青野 真士 慶應義塾大学, 環境情報学部(藤沢), 准教授 (00391839)
北台 紀夫 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (80625723)
林 智広 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (30401574)
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| Research Collaborator |
Hongo Yayoi
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥306,800,000 (Direct Cost: ¥236,000,000、Indirect Cost: ¥70,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥54,600,000 (Direct Cost: ¥42,000,000、Indirect Cost: ¥12,600,000)
Fiscal Year 2017: ¥54,470,000 (Direct Cost: ¥41,900,000、Indirect Cost: ¥12,570,000)
Fiscal Year 2016: ¥54,600,000 (Direct Cost: ¥42,000,000、Indirect Cost: ¥12,600,000)
Fiscal Year 2015: ¥54,470,000 (Direct Cost: ¥41,900,000、Indirect Cost: ¥12,570,000)
Fiscal Year 2014: ¥88,660,000 (Direct Cost: ¥68,200,000、Indirect Cost: ¥20,460,000)
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| Keywords | 化学進化実験 / ガンマ線照射実験 / 鉱物触媒 / 前生物的合成 / 原始地球 / 自然原子炉間欠泉モデル / 表面・界面物性 / 鉱物表面 / 化学進化反応 / ナノスケール分析 / ペプチド結合 / 化学進化 / 生命の起源 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Gamma-ray irradiation experiment modeled on the natural nuclear reactor geyser environment was carried out and possibilities of the synthesis of fundamental nucleotide precursors e.g. anhydrocytidine at the time of a chemical evolution were confirmed. 2-Aminooxazole and imidazole were also synthesized in the same reaction system.
Possibilities for the formation of iron-sulfur clusters were confirmed through the interaction measurement of amino acid molecules on the iron-containing minerals. Furthermore molecular evolution of the aminoacyl-tRNA synthetase which promotes addition reactions of amino acid residues to tRNA was discussed. Fatty acid molecules were also synthesized inside the artificial lipid membrane vesicles, and a primitive protocell model was constructed.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
原始地球における生命誕生場の環境として「自然原子炉間欠泉モデル」が提唱され、その実証実験から、多くの前生物的化学反応を再現することができた。如何にして単純な分子が複雑な高次構造体に進化したかをボトムアップ的に再現し理解するための前生物的化学進化実験系を確立し、アミノ酸等の生体分子と鉱物表面との相互作用の単一分子に至る定量・定性分析を通じて、化学進化反応における鉱物表面の触媒作用を解明、さらに鉄硫黄化合物の重要性を実験的に実証した。また、遺伝暗号の起源を探る核酸-タンパク質複合体探索や脂肪酸ベシクル内での脂肪酸合成なども行い、従来の生命の起源の研究に新たなブレイクスルーをもたらした。
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