2005 Fiscal Year Annual Research Report
上部地殻内でのポリペプチド・ポリヌクレオチドの生成
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15204047
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
掛川 武 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60250669)
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| Keywords | 初期地球 / アミノ酸 / ペプチド / 地殻内 / 隕石衝突 / 圧力 / 効果 / 硫化鉱物 |
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| Research Abstract |
本研究では初期地球環境を模擬し、そこでのアミノ酸生成(+生体有機分子)、アミノ酸重合を実験室で再現する事を最大の目的としている。アミノ酸に加え核酸も同様の挙動を示すかも課題に含まれている。本年度は最終年度であり、残された実験と成果のとりまとめを行った。まず衝撃波発生装置や高温反応炉を用いて、初期地球における限石衝突を模擬した。この実験の目的は、限石衝突イベントにおいてアミノ酸やアミノ酸材料物質が生成されるか検証する事にある。その結果、アミノ酸材料物質であるアンモニアの生成が高収率で起こる事、そこからアラニン・グリシンなどアミノ酸生成も起こる事を証明した。その成果の一部はEarth Planetary Science Letterに投稿し出版された。様々なエックス線分析装置を駆使し、高温高圧反応で生成した固体物質の同定なども積極的おこない、鉄、マグネシウム、シリカなどの元素が特異的な挙動を示し、アミノ酸生成を起こしている反応場の化学条件をバッファーしている事が世界に先駆けて判明した。これはNature誌に投稿準備中である。
さらに地殻内条件を反映させ、アミノ酸を高温高圧環境で重合させペプチド重合を促進させる実験を行った。今年度は、硫化鉱物に着目し、硫化物-アミノ酸系の反応実験を行った。以前には不明であった圧力の効果、温度の効果が具体化された。硫化鉱物の存在が、実験炉の雰囲気を還元的に保ちアミノ酸重合の妨げになる環状アミノ酸の生成が圧力によってコントロールされることなど重要な知見を得た。この成果は海外での国際学会で発表してきているのと同時に論文として投稿準備中である。
また、この研究で得られた成果は教科書(地球・生命-その起源と進化:共立出版)で取り上げ、教育研究に還元してきている。
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