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宇宙環境で光学異性体の偏りは実現可能か? 円偏光放射光による生命の起源の研究

Research Project

Project/Area Number09J03972
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Geochemistry/Astrochemistry
Research InstitutionJapan Synchrotron Radiation Research Institute(2010)
Kobe University(2009)
Research Fellow 泉 雄大  (財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 協力研究員
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed(Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost : ¥1,400,000)
Fiscal Year 2010 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Fiscal Year 2009 : ¥700,000 (Direct Cost : ¥700,000)
Keywordsホモカイラリティー / 生命の起源 / アストロバイオロジー / 自然円二色性 / 円偏光 / ホモキラリティー
Research Abstract

通常の化学合成では,アミノ酸はL体とD体がほぼ等量混ざったラセミ体で生成するが,マーチソン隕石などいくつかの隕石の中からL体のアミノ酸がD体よりも多い状態で発見された.本研究では,円偏光をエネルギー源として生じる不斉分解反応によって隕石から発見されたアミノ酸の偏りが物理化学的に説明可能かを確かめることを目的に実験を行った.
紫外線領域の円偏光をエネルギー源とした不斉分解実験は多数報告されてきた一方で,円偏光軟X線の寄与に関しては検討されておらず,物理化学的裏付けは十分ではなかった.そこで,われわれのグループでは,L体とD体の円偏光に対する光吸収断面積の差が不斉分解反応を引き起こす原因であることに着目し,不斉分解反応そのものではなく,円偏光に対する光吸収断面積の差(円二色性)を調べることで不斉分解の結果生じる偏りの大きさを予測することを試みた.軟X線領域の円二色性の測定は,大型放射光施設SPring-8のBL25SUにおいて行った.
測定によって得られた4種類のアミノ酸の円二色性の値を用いて,不斉分解反応の結果生じる偏りを反応速度論に基づく理論式であるKaganの式により計算を行った.その結果,紫外線領域の円偏光によって得られる偏りと同程度の偏りが円偏光軟X線によっても生じ得ることがわかった.このことは,隕石に含まれていたアミノ酸は紫外,軟X線の区別なく,広いエネルギー範囲の円偏光を利用して不斉分解反応を起こし得ることを示しており,隕石から発見されたアミノ酸の偏りの起源を議論するうえで非常に重要なデータである.また,円偏光軟X線によって生じる不斉分解について言及を行ったのは本研究が初めてであり,今後の発展が期待される大きな成果を得ることができた.

Report

(2results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(10results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Quantum Yields of Decomposition and Homo-Dimerization of Solid L-Alanine Induced by 7.2 eV Vacuum Ultraviolet Light Irradiation : An Estimate of the Half-life of L-alanine on the Surface of Space Objects2011

    • Author(s)
      Yudai Izumi, Kazumichi Nakagawa
    • Journal Title

      Origins of Life and Evolution of Biospheres

      Volume : (印刷中)

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 軟X線円二色性スペクトルを用いたアミノ酸の円偏光軟X線誘起不斉光分解の可能性の検討2011

    • Author(s)
      泉雄大
    • Journal Title

      Viva Origino

      Volume : (印刷中)

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement and comparison of absolute value of soft X-ray natural circular dichroism of serine and alanine2009

    • Author(s)
      Y.Izumi, A.Imazu, A.Mimoto, M.Tanaka, K.Nakagawa, M.Tanaka, A.Agui, T.Muro
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series 190

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radiation-induced chemical evolution of biomolecules2009

    • Author(s)
      K.Nakagawa, T.Matsui, Y.Izumi, A.Agui, M.Tanaka, T.Muro
    • Journal Title

      Radiation Physics and Chemistry 78

      Pages : 1198-1201

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 側鎖に窒素を含むアミノ酸の窒素K殻吸収端自然円二色性スペクトル測定2011

    • Author(s)
      泉雄大, 他6名
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場 (茨城県)
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Soft X-ray natural circular dichroism of aspartic acid and tyrosine2010

    • Author(s)
      Yudai Izumi, 他7名
    • Organizer
      37th International Conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX2010)
    • Place of Presentation
      ブリティッシュコロンビア大学 (カナダ)
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] アスパラギン酸の軟X線自然円二色性スペクトル2010

    • Author(s)
      泉雄大, 田中真文, 今津亜季子, 三本晶, 田邊真依子, 中川和道, 田中真人, 安居院あかね, 室隆桂之
    • Organizer
      第23回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      イーグレ姫路(兵庫県)
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 円偏光軟X線による不斉分解反応の可能性の検討:固相アミノ酸の軟X線自然円二色性スペクトル測定2010

    • Author(s)
      泉雄大, 今津亜季子, 三本晶, 田邊真依子, 中川和道, 田中真人, 安居院あかね, 室隆桂之
    • Organizer
      生命の起原および進化学会 第35回学術講演会
    • Place of Presentation
      公立はこだて未来大学(北海道)
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurement and comparison of absolute value of soft X-ray natural circular dichroism of serine and alanine2009

    • Author(s)
      泉雄大, 今津亜季子, 三本晶, 田中真文, 中川和道, 田中真人, 安居院あかね, 室隆桂之
    • Organizer
      14th International Conference on X-ray Absorption Fine Structure(XAFS-14)
    • Place of Presentation
      Camerino 大学(イタリア)
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] アスパラギン酸の軟X線自然円二色性スペクトル測定2009

    • Author(s)
      泉雄大, 田中真文, 今津亜季子, 三本晶, 田邊真依子, 中川和道, 田中真人, 安居院あかね, 室隆桂之
    • Organizer
      第52回放射線化学討論会
    • Place of Presentation
      福井工業大学(福井県)
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL :

Published : 2009-04-01   Modified : 2016-04-21  

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