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2008 Fiscal Year Annual Research Report

鉱物触媒熱水フローリアクターの開発とペプチドの化学進化の解析

Research Project

Project/Area Number 20540476
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

川村 邦男  大阪府立大学, 工学研究科, 助教 (50204772)

Keywords化学進化 / リアルタイム分析 / ペプチド / 生命の起源 / 熱水噴出孔 / 高温水 / 鉱物 / 反応速度論
Research Abstract

原始生命は熱水中で誕生したとする熱水起源説が注目されているが,熱水中で生体ポリマーが効率よく生成する妥当な経路は見つかっていない,また,これまでに行われたシミュレーション実験では,鉱物と熱水が相互作用する高速反応は研究困難であった.本研究では,深海底の熱水噴出孔をダイナミックに模擬して,原始地球環境でペプチドが生成する経路を発見することを目的とし,第1に熱水噴出孔を模して,350℃・400気圧までで鉱物触媒反応を追跡できる世界初の熱水フローリアクターを開発し,第2に我々が発見した前生物的ペプチド生成反応を基礎として,熱水中で進む鉱物触媒によるペプチド生成反応を探索する.本年度は,鉱物触媒熱水フローリアクターシステムの製作と評価を行い以下の成果を得た.
1. これまでのノウハウを生かして,温度275℃,耐圧性能300気圧までで,固体と熱水が共存する不均一系反応を実施・追跡できるシステムを試作した.
2. 試料が反応器に滞在する時間を数秒~数10秒程度でコントロールできる反応器として,管型反応器を検討した.また,管型反応器のフィルター素材を検討して,どのような素材が天然鉱物の漏れを防止するかを検討し良好な結果を得た.また,鉱物の粒子サイズの影響を調べた.
3. 以上の鉱物を充填したリアクターを用いて高温下でシステムが正常に動作するかどうかを検討し,概ね250℃以上での使用条件と装置の操作法をルーチン化した.
4. 本システムを用い,ダミー粒子を用いて我々が発見したオリゴペプチド生成反応を実際に行えることを確認した.今後,鉱物の触媒作用の検討ができる見通しを得た.

  • Research Products

    (9 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Stability of ribonuclease A under hydrothermal conditions in relation to the origin-of-life hypothesis : Verification with the hydrothermal micro-flow reactor system.2009

    • Author(s)
      Kunio Kawamura, Hiroki Nagayoshi, Toshio Yao
    • Journal Title

      Research on Chemical Intermediates

      Volume: (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of condensation agents and minerals for oligopeptide formation under mild and hydrothermal conditions in related to chemical evolution of proteins.2009

    • Author(s)
      Kunio Kawamura, Hitoshi Takeya, Takao Kushibe
    • Journal Title

      Advances in Space Research

      Volume: (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 前生物的化学に基づいてRNAワールド仮説を検証する2009

    • Author(s)
      川村邦男
    • Organizer
      生命の起原および進化学会第34回学術講演会
    • Place of Presentation
      熊取(大阪)(依頼シンポジウム講演)
    • Year and Date
      20090317-20090319
  • [Presentation] マイクロフロー高温高圧液相反応分析法の展開:オリゴペプチドの水熱合成2008

    • Author(s)
      竹家均, 川村邦男, 八尾俊男
    • Organizer
      Separation Sciences 2008 (分離と検出の科学)
    • Place of Presentation
      野田(千葉)
    • Year and Date
      20081113-20081114
  • [Presentation] 熱水マイクロフローリアクターを用いるオリゴペプチドの非生物的生成反応の速度解析2008

    • Author(s)
      川村邦男・竹家均・嶋橋政徳・秋吉藍・西輝之・崎山智文
    • Organizer
      2008年度日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      東京(依頼講演)
    • Year and Date
      20080917-20080921
  • [Presentation] 高温溶液用UV-vis吸光光度法の開発と生体分子挙動の観測, 日本分析化学会第57年会2008

    • Author(s)
      川村邦男, 永吉広樹, 八尾俊男
    • Organizer
      日本分析化学会第57年会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20080910-20080912
  • [Presentation] Oligopeptide formation under hydrothermal conditions using a micro-flow hydrothermal reactor.2008

    • Author(s)
      K.Kawamura, H.Takeya, A.Akiyoshi, M.Shimahashi
    • Organizer
      15th International Conference on the Origin of Life
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      20080824-20080829
  • [Presentation] An RNA world under hydrothermal environments on the basis of kinetic analyses of the prebiotic formation of RNA.2008

    • Author(s)
      K.Kawamura, J.Maeda, H.Nagayoshi
    • Organizer
      15th International Conference on the Origin of Life
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      20080824-20080829
  • [Presentation] 化学の冒険:生命の起源への挑戦2008

    • Author(s)
      川村邦男
    • Organizer
      第201回自然環境論セミナー
    • Place of Presentation
      神戸(招待講演)
    • Year and Date
      2008-12-10

URL: 

Published: 2012-07-19  

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