2018 Fiscal Year Annual Research Report
Amino acid synthesis and polymerization in early ocean alkaline hydrothermal systems
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16K13906
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
北台 紀夫 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (80625723)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本郷 やよい 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (40435681)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | アストロバイオロジー / 生命の起源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではアルカリ熱水噴出孔環境が生み出す温度とpHの勾配を利用し，アミノ酸の水中での脱水重合の駆動を目指している．これらの勾配は噴出孔内外に大きな電位差を生じ，内から外へ向かう定常的な電子の流れを発生させている（Yamamoto et al.(2017) Angew. Chem. Int. Ed. 56, 5725-5728）．昨年度はこの電気化学場を模擬した室内実験により，二酸化炭素（CO2）が効率的に電気還元し一酸化炭素（CO）へと変化し，さらにCOと硫化水素（H2S）との反応から硫化カルボニル（OCS）が生じることで，アミノ酸の重合が促進されることを示した（Kitadai et al.(2018) Sci. Adv. 4, eaao7265）．
今年度は同様に電気化学反応場を模しつつ，新たな重合促進機構の検証を行った．熱水噴出孔の主要構成鉱物である硫化金属は，CO2や溶存成分の還元化を触媒しつつ，自身も次第に還元され金属へと変化していく（例えばFeS + 2H+ + 2e- → Fe + H2S）．ここで生じた硫化物と金属の複合体が，アミノ酸の重合促進剤となるOCSの，より単純で天然に豊富に存在する化合物（CO2やCS2など）からの生成を促進する可能性について，調査を行った.これまでの実験により，特にCS2からOCSへの変化（CS2 + H2O → OCS + H2S）が，いくつかの固体触媒の上で進行しやすい可能性が見出されつつある．
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Research Products
(5 results)
