2021 Fiscal Year Annual Research Report
Experimental Validation of "the Garakuta World" Hypothesis for Origins of Life
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19K21895
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
小林 憲正 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 名誉教授 (20183808)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三田 肇 福岡工業大学, 工学部, 教授 (00282301)
癸生川 陽子 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70725374)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 生命の起源 / がらくたワールド / アミノ酸前駆体 / 触媒機能 / 宇宙線 / 宇宙実験 / 地球外生命探査 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の化学進化仮説においてはアミノ酸などの小分子が縮重合することにより生じた高分子の中に生化学的機能を有するものが生じ，そこから生命が誕生したとされてきた。本申請研究では，宇宙線などによりまず高分子態有機物（がらくた分子）が生じ，これが有する微弱な生化学的機能が進化することにより生命が誕生したとする「がらくたワールド説」の検証を試みている。本研究では，分子雲を模擬した実験により生じる高分子態有機物の(1)宇宙における安定性の評価と(2)機能の測定を行った。(1)では一酸化炭素・アンモニア・水混合物に陽子線照射をして合成した「がらくた分子」(CAW；複雑態アミノ酸前駆体を含む)をグリシンやグリシン前駆体のヒダントインとともに国際宇宙ステーション曝露部上で３年間宇宙曝露したものの解析を行った。CAWは他の分子よりもはるかに強い紫外線吸収をもつにもかかわらず，紫外線吸収の少ないヒダントインよりも安定で，また，さらに紫外線吸収の少ないグリシンとほぼ同じ安定性を示した。 (2)では，酢酸p-ニトロフェニルを基質として吸光法によりエステラーゼ活性を調べたところ，CAWは全体として有機炭素1 g当たり0.004 mmol/minの比活性がえられた。これは，エステラーゼ活性を有することが知られているイミダゾールの比活性の1/100である。また，より高い活性化エネルギーを要するホスファターゼ活性についても測定したが，タイタン型大気（メタン・窒素混合物）への陽子線照射生成物に活性が検出された。他の天体上での生命探査（「がらくた生命」を含む）を考える上で，触媒活性は有用な指標となりうる。地球上での火星アナログとされるアタカマ砂漠土壌のホスファターゼ活性を他の生化学指標とともに測定し，触媒活性を用いた生命探査法について考察を行った。
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[Presentation] たんぽぽおよびポストたんぽぽ2計画での有機物の捕集と曝露実験2022
Author(s)
三田肇，矢野創，左近樹，小林憲正, 癸生川陽子, 横谷香織，中川和道, 杉本学, Tetyana Milojevic, 山岸明彦, 横堀伸一,別所義隆，加藤浩，安倍智子, 遠藤いずみ, 木村駿太，オン碧, 大森正之, 藤田知道, 鈴木利貞,浅野眞希, 奥平恭子, 今井栄一, 浜瀬健司, 古庄仰, 中山美紀, 中島香織，白水まどか
Organizer
2021年度ISAS宇宙生命探査シンポジウム
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[Presentation] The Rise and Development of Habitability Through Formation of Organic Compounds on the Early Earth via Solar Energetic Particles2022
Author(s)
K. Kobayashi, T. Udo, M. Kinoshita, K. Naito, S. Mouri, Y. Kebukawa, B. Kunwar, K. Kawamura, H. Fukuda, Y. Oguri, V. Airapetian
Organizer
Japan Geoscience Union Meeting 2022
Int'l Joint Research
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[Presentation] Ultracomplex Amino Acid Precursors Formed from Interstellar Media Analogs by High Energy Particles Irradiation2021
Author(s)
K. Kobayashi, S. Kuramoto, T. Sato, Y. Kebukawa, M. Nakayama, H. Mita, K. Kanda, H. Fukuda, Y. Oguri, S. Yoshida, H. Shibata
Organizer
COSPAR 2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] Space Exposure of Amino Acids and Amino Acid Precursors in the Tanpopo and the Tanpopo 2 Mission2021
Author(s)
K. Kobayashi, H. Mita, Y. Kebukawa, I. Sakon, K. Nakagawa, T. Yokoo, T. Sato, K. Terasawa, M. Nakayama, J. Takahashi, H. Shibata, S. Yoshida, I. Yoda, H. Fukuda, Y. Oguri6, K. Kanda, H. Hashimoto, S. Yokobori, A. Yamagishi and H. Yano
Organizer
COSPAR 2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] 太陽系小天体の表面過程の理解のための有機物の宇宙曝露実験2021
Author(s)
癸生川陽子,古賀優志,松岡萌,左近樹,小林憲正,伊藤元雄,山下翔平,武市泰男,高橋嘉夫,三田肇,矢野創
Organizer
日本地球化学会第65回年会
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[Book] 地球外生命2021
Author(s)
小林 憲正
Total Pages
296
Publisher
中央公論新社
ISBN
978-4-12-102676-7
