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2020 Fiscal Year Annual Research Report

初期太陽系で生成した糖とそのキラリティー:生命構成分子の新たな起源の解明

Research Project

Project/Area Number 18H03728
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

古川 善博  東北大学, 理学研究科, 准教授 (00544107)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大河内 直彦  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門, 部門長 (00281832)
力石 嘉人  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50455490)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords糖 / リボース / 隕石 / アミノ酸
Outline of Annual Research Achievements

生命が使う糖はD体であるが、糖を化学的に合成するとD体とL体は等量生成する。生命がD体のみを使っているという事実は未だ解明されない科学的に非常に大きな謎である。一方、隕石に含まれる糖関連物質の鏡像異性体の存在比率がD体に偏っていることが報告され、生命の起源と隕石有機物をとの関連性が議論されている。しかし、隕石に含まれる糖は本研究で2019年に初めて検出され、鏡像異性体を分析する手法はなかった。隕石に含まれる糖の鏡像異性体の量比を明らかにすることは、生命の起源と地球外有機物の関連を明らかにするための最も大きなブレイクスルーとなり得る。
本年度は、これまでに開発を行っていた隕石試料に適合する糖の鏡像異性体分離手法を確立させた。これにより、世界で初めて隕石に含まれる糖の鏡像異性体分析が可能となった。分析は現在進行中であるが、手法の開発に予想以上の試行錯誤を要したため、その結果を報告するまでには至っていない。
一方で、本研究課題で隕石から検出した糖が13Cに富んでいること、それらの糖はホルモース型反応で生成したことを2019年に論文で発表したが、初期太陽系におけるホルモース型反応による有機物生成の研究を進め、ホルモース型反応が隕石の不溶性有機物やアミノ酸を作り出した主要な反応であったこと、13Cに富む隕石アミノ酸や隕石糖の原料は極低温環境からもたらされたものである必要が無いことを明らかにし、論文を出版した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] NASA Goddard Space Flight Center(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      NASA Goddard Space Flight Center
  • [Journal Article] Synthesis of 13C-enriched amino acids with 13C-depleted insoluble organic matter in a formose-type reaction in the early solar system2021

    • Author(s)
      Yoshihiro Furukawa, Yoshinari Iwasa, Yoshito Chikaraishi
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 7 Pages: eabd3575

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd3575

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 炭素安定同位体組成で探る隕石有機物の生成反応と地球への運搬2021

    • Author(s)
      古川善博
    • Journal Title

      低温科学

      Volume: 79 Pages: 59-67

    • DOI

      10.14943/lowtemsci.79.59

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 生命分子の起源を探る2021

    • Author(s)
      古川善博
    • Organizer
      第1回FoS公開シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 隕石有機物の主要生成反応: 炭素同位体組成からの制約2020

    • Author(s)
      古川善博,岩佐義也,力石嘉人
    • Organizer
      日本惑星科学会
  • [Presentation] 炭素同位体比に制約された隕石有機物生成反応の再現2020

    • Author(s)
      古川善博,岩佐義也,力石嘉人
    • Organizer
      日本地球化学会
  • [Presentation] 隕石からの糖の検出: 宇宙からの生命材料の供給2020

    • Author(s)
      古川善博
    • Organizer
      日本尿路結石症学会第 30 回学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 宇宙での糖の生成と地球への運搬2020

    • Author(s)
      古川善博
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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