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2010 Fiscal Year Annual Research Report

初期地球でのアミノ酸生成とペプチド化プロセスの解明

Research Project

Project/Area Number 21244080
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

掛川 武  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60250669)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中澤 弘基  (独)物質・材料研究機構, 量子ビームセンター, 名誉フェロー (80333780)
関根 利守  広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70343829)
大庭 雅寛  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (40436077)
Keywords衝撃波 / ポストインパクト / アミノ酸 / ペプチド / 初期地球
Research Abstract

本研究課題は、生命起源に関するアミノ酸生成とその重合の問題を地球科学的手法で取り組む課題である。第一の目的として、(1a)隕石海洋衝突を模擬した衝撃実験と、(1b)衝突蒸発雲を想定したガス-鉱物反応実験を行う。第二の目的として(2a)単一アミノ酸だけの系と(2b)複数アミノ酸混合系、(2c)そこに鉱物を加えた混合系において高温高圧実験を行う。それにより、アミノ酸からタンパク質に移り変わる過程を解明する。第一の目的を果たすのは(1a)衝撃圧縮実験装置を用いた衝突再現実験と(1b)衝突蒸発雲内部を想定したガス固体反応実験であり、様々な改良を加えて実験が行われた。ここでの生成物はLC-MSとGC-MSなどを用いて分析され、前年度以上に多種の低分子有機分子が生成されることを示した。またガス反応によって水素の生成に伴いアンモニアやシアン化物の生成量がコントロールされることを示した。衝突蒸気雲内部での反応がより詳細に解明され国際学会でも公表してきている。
第二の目的を果たすために、高温高圧状態でのアミノ酸の重合実験を展開した。それには物質材料研究機構のベルト型高圧発生装置、東北大学のオートクレーブおよびピストンシリンダー高圧発生装置を用いた。その結果、複数アミノ酸混合系(アラニンーグリシンやメチオニンーグリシン)では、単純系で生成されなかったペプチドが高温高圧状態で生成されること、超高圧環境(最大5GPa)でも難生成ペプチド(アラニンの3量体など)が生成されることを示し論文として投稿した(受理予定)。これらの成果は積極的に国際学会(AbSciConやGoldschmidt会議など)などで公表された。

  • Research Products

    (25 results)

All 2010 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (15 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Last glacial-Holocine geochronology of sedimentcores from a high-altitude Tibetan lake based on AMC C-14 dating of plant fossils : Implications for paleoenvironmental reconstructions2010

    • Author(s)
      Watanabe T., Matsunaka T., Nakamura T., Nishimura M., Izuya Y., Minami M., Nara Watanabe F., Kakegawa T., Wang J.B., Zhu L.P.
    • Journal Title

      Chemical Geology

      Volume: Vol.277 Pages: 21-29

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] δ^<13>C-δ D distribution of lipid biomarkers in a bacterial mat from a hot spring in Miyagi Prefecture, NE Japan2010

    • Author(s)
      Naraoka H., Uehara T., Hanada S., Kakgeawa T.
    • Journal Title

      Organic Geochemistry

      Volume: Vol.41 Pages: 398-403

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biogeography and biodiversity in sulfide structures of active and inactive vents at deep-sea hydrothermal fields of the southern Mariana Trough2010

    • Author(s)
      Kato S., Takano Y., Kakegawa T., et al
    • Journal Title

      Applied and environmental microbiology

      Volume: Vol.76 Pages: 2968-2979

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A smooth negative shift of organic carbon isotope ratios at an end-Permian mass extinction horizon in central pelagic Panthalassa. Paleogeography, Paleoclimatpology and Paleoecology2010

    • Author(s)
      Takahashi S, Kaiho K., Oba M., Kakegawa T.
    • Journal Title

      Paleogeography, Paleoclimatpology and Paleoecology

      Volume: Vol.292 Pages: 532-539

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Climate control of sulfate influx to Lake Hovsgol, northwest Mongolia, during the last glacial-postglacial transition : Constraints from sulfur geochemistry2010

    • Author(s)
      Nara F.W., Watanabe T., Kakegawa T., other 6
    • Journal Title

      Paleogeography, Paleoclimatpology and Paleoecology

      Volume: Vol.298 Pages: 278-285

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 東北地方北部の金属鉱床に随伴する高インジウム鉱石の形成条件2010

    • Author(s)
      山田亮一、吉田武義、掛川武、奈良郁子、小川泰正
    • Journal Title

      資源地質

      Volume: Vol.60 Pages: 153-164

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flouresceoce emission from Eu and Ce compounds induced by shock wave loading2010

    • Author(s)
      Kobayashi T., Sekine T.
    • Journal Title

      Optical Materials

      Volume: Vol.32 Pages: 500-503

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of radial stress on the photoluminescence spectra of EuC12 powder2010

    • Author(s)
      Kobayashi T., Sekine T.
    • Journal Title

      Optical Materials

      Volume: Vol.32 Pages: 1227-1230

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 初期地球における海洋堆積物中でのアミノ酸の安定性と重合反応2010

    • Author(s)
      大竹翼, 谷口尚, 古川善博, 中沢弘基, 掛川武
    • Organizer
      高圧討論会
    • Place of Presentation
      仙台、宮城
    • Year and Date
      2010-10-21
  • [Presentation] 隕石の後期中爆撃による有機物の生成2010

    • Author(s)
      古川義博、大庭雅寛、関根利守、掛川武、中沢弘基
    • Organizer
      高圧討論会
    • Place of Presentation
      仙台、宮城
    • Year and Date
      2010-10-21
  • [Presentation] 生命起源に関する化学進化の問題点2010

    • Author(s)
      掛川武
    • Organizer
      第3回日本アストロバイオロジーネットワーク会議
    • Place of Presentation
      八王子、東京(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-30
  • [Presentation] 海洋堆積物の続成環境模擬実験における混合アミノ酸の重合と安定性2010

    • Author(s)
      高橋拓人, 大竹翼, 古川善博, 掛川武
    • Organizer
      地球化学会
    • Place of Presentation
      熊谷、埼玉
    • Year and Date
      2010-09-08
  • [Presentation] Stability of amino acids and peptides during diagenesis on the early Earth2010

    • Author(s)
      Otake, T., Taniguchi, T., Furukawa, Y., Nakazawa, H., Kakegawa, T.
    • Organizer
      Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      Tennessee, USA
    • Year and Date
      2010-06-18
  • [Presentation] Enhanced biological nitrogen and sulfur cycles in the stratified 1.9Ga Gunflint ocean2010

    • Author(s)
      Ishida A., Hashizume K., Oba M., Kakegawa T.
    • Organizer
      Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      Tennessee, USA
    • Year and Date
      2010-06-17
  • [Presentation] 生命の起源・進化とディープカーボンサイクルとの関係2010

    • Author(s)
      掛川武
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-27
  • [Presentation] カナダ・Lumby Lake地域(30億年前)堆積岩の地質学的地球化学的研究2010

    • Author(s)
      横田和也、掛川武
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] 南アフリカ・バーバートン地域に産する32億年前のFig Tree層とMoodies層中縞状鉄鉱層の地質学的地球化学的研究2010

    • Author(s)
      坂本裕紀、大竹翼、掛川武
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] ホウ素はバイオマーカーとなりうるか?:イスアからの報告2010

    • Author(s)
      掛川武
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2010-05-25
  • [Presentation] カナダ・ガンフリント層に記録された19億年前の層状海洋の中での極端な窒素と硫黄循環2010

    • Author(s)
      石田章純、橋爪光、掛川武
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2010-05-25
  • [Presentation] 隕石の後期中爆撃による有機物の生成2010

    • Author(s)
      古川善博、大庭雅寛、関根利守、掛川武、中沢弘基
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2010-05-24
  • [Presentation] 初期地球における続成作用中のアミノ酸およびペプチドの安定性2010

    • Author(s)
      大竹翼、古川善博、掛川武
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張、千葉
    • Year and Date
      2010-05-24
  • [Presentation] Pressure effects on peptide formation : implication to chemical evolution for origin of life2010

    • Author(s)
      Kakegawa T.
    • Organizer
      AbSciCon Conference
    • Place of Presentation
      Huston, USA
    • Year and Date
      2010-04-26
  • [Presentation] Synthesis of organic molecules by oceanic impacts on the early Earth2010

    • Author(s)
      Furukawa Y., Sekine T., Oba M., Kakegawa T., Nakazawa H.
    • Organizer
      AbSciCon Conference
    • Place of Presentation
      Huston, USA
    • Year and Date
      2010-04-26
  • [Book] 古生物学辞典2010

    • Author(s)
      掛川武
    • Total Pages
      109-111, 356-358, 880-882
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Remarks]

    • URL

      http://web.me.com/take213/KakegawaLab/intro.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

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