Studies of Chemical Evolution Processes reaching Molecular Levels based on Nanotechnology and Computational Science
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22K03793
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17050:Biogeosciences-related
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| Research Institution | Kumamoto University (2023)
Tokyo Institute of Technology (2022) |
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Principal Investigator |
原 正彦 熊本大学, 大学院先導機構, 客員教授 (50181003)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 自己組織化 / 化学進化 / 生命の起源 / ナノテクノロジー / 計算科学 / 計算化学 |
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| Outline of Research at the Start |
今までの生命の起源に関する研究は、その全てがバルクの実験系であり、分子レベルに至る詳細な議論はまだない。さらに、生命の起源に関する鉱物の役割も諸説ありながら、未だに表面界面における化学進化反応の詳細な議論はなされていない。本研究は、生命の化学的起源と化学進化反応研究分野において今までに行われていない、鉱物表面における単一分子スケールに至る詳細な議論を展開するナノテクノロジーを基盤とした実験系と理論系を融合した研究を展開する。このようなアプローチは、自然界におけるキラリティや特定分子種反応の選択など、より広い基礎学術への貢献も期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今までに得られたアミノ酸分子と鉱物表面の相互作用と反応サイトなどに関する実験データに基づき、化学進化場としての鉱物表面の分子の選択性と反応性を議論した。鉱物表面では、異なるアミノ酸分子種の中から特定の分子を選択し、かつペプチド結合を形成し、同種または異種の選択されたアミノ酸分子の二量体化ないしは重合化が促進されることが確認された。それらの化学進化プロセスについて、国際会議で発表すると共に、生命の起源の観点から、その分子反応の最初期の過程で、鉱物表面が、化学進化場として重要な機能を発現していた可能性を示唆した。また、それらの過程について、計算科学の観点からフィードバックされる水分子の役割などを検証する実験系の議論を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
単一分子レベルに至る化学進化場の起源を実験的かつ計算科学的に解明するプロセスが計画通り順調に進み、それらの間のフィードバックに基づく新しい実験系の設計などへの議論の展開も順調に遂行されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今までの実験結果から、従来議論されて来たマクロないしバルクの状態での反応過程と比較して、単一分子レベルに至る化学進化プロセスに関する描像を提示する。また最終年度として、アストロバイオロジー分野にナノテクノロジーを導入することによる新しい可能性を提示したい。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
