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鉱物の共生効果によるアミノ酸重合触媒作用-新しい分子進化工学の創生を目指して-

Research Project

Project/Area Number 19656236
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Earth system and resources enginnering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

佐藤 努  Hokkaido University, 大学院・工学研究科, 准教授 (10313636)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福嶋 正巳  北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40344113)
米田 哲朗  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00002056)
Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsアミノ酸 / ペプチド / メラノイジン / 鉱物 / 粘土鉱物 / 触媒 / 分子進化工学
Research Abstract

21年度は、昨年度より行ってきた構造や組成の異なる単一鉱物のペプチド生成反応に対する触媒作用の比較・検討を継続するとともに、それらの共生効果についての検討を行った。今回検討した鉱物は、Ca-、Na-、H型モンモリロナイト、γ-アルミナ、ヘクトライト、バイデライト、石英、ペリクレイス、カルサイト、ドロマイト、カオリナイト、クリソタイル、ハイドロタルサイトである。今回の実験で生成されたペプチドは、2量体の環状無水物(DKP)と2~6量体の直鎖状ペプチドであった。鉱物を付加しないコントロールと比べると、鉱物を用いた全ての実験で鉱物によるアミノ酸重合触媒作用が認められた。ただし、ペプチドの生成量は使用した鉱物によって顕著な違いが認められ、高い触媒能を示したのはカルサイトやドロマイト等の炭酸塩鉱物であった。また、ほとんどの鉱物は相対湿度50%にて最も高い触媒効果を示し、相対湿度を制御して鉱物表面でのDKP生成を抑制し、より長い直鎖のポリペプチドの生成を可能にしているものと推定する。また、2つの鉱物を混合した系でのペプチド生成反応に対する触媒作用を比較検討したところ、モンモリロナイトとカルサイト、ハイドロタルサイトとカルサイトを混合した系で、単一鉱物を用いた系より顕著に高い触媒作用を示すことが明らかとなった。これはカルサイト表面が負に帯電しているため、アミノ基がカルサイト表面において脱プロトン化し易く、その結果としてモンモリロナイトやハイドロタルサイト端面でのアミノ酸重合触媒効果が促進されたものと考える。以上のことから、アミノ酸重合触媒効果を促進してより長鎖のペプチドを形成するためには、鉱物の共生効果が高い混合系において相対湿度を50%程度にコントロールした状態でエージングすることが最も有効であると推定された。

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2010 2009 2008 2007

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (21 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Influence of the physicochemical properties of clay minerals on the degree of darkening via polycondensation reactions between catechol and glycine2009

    • Author(s)
      A.Miura, R.Okabe, K.Izumo, M.Fukushima
    • Journal Title

      Applied Clay Science 46

      Pages: 277-282

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    • Author(s)
      M.Fukushima, A.Miura, M.Sasaki, K.Izumo
    • Journal Title

      Journal of Molecular Structure 917

      Pages: 142-147

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    • Author(s)
      M. Fukushima, K. Yamamoto, K. Ohtsuka, T. Aramaki, T. Komai, S. Ueda, K. Horiya
    • Journal Title

      Bioresource Technology 100

      Pages: 791-797

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      M. Fukushima, A. Miura, M. Sasaki, K. Izumo
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      Journal of Molecular Structure 917

      Pages: 142-147

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      Tamamura, S., Sato, T., Ota, Y., Aota, Y., Kashiwaya, K. and Kumagai, M.
    • Journal Title

      Water Air & Soil Pollut 198

      Pages: 297-306

    • NAID

      120000997249

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      森本和也・佐藤努・米田哲朗
    • Journal Title

      粘土科学 48

      Pages: 9-17

    • NAID

      110007161894

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      H. Yabuta, M. Fukushima, M. Kawasaki, F. Tanaka, T. Kobayashi, K. Tatsumi
    • Journal Title

      Organic Geochemistry 39

      Pages: 1313-1335

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      高田盛生・福士圭介・佐藤努・米田哲朗
    • Journal Title

      粘土科学 47

      Pages: 255-260

    • NAID

      110007046037

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      福地茂樹、三浦亮貴、福嶋正巳、佐藤努、佐々木正秀
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      近畿大学(大阪)
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      三浦亮貴, 福嶋正巳, 佐藤努, 佐々木正秀
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      弘山郁織、佐藤努、米田哲朗
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      粘土科学討論会
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      K.Morimoto, T.Sato, S.Anraku, T.Yoneda
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      14^<th> International clay conference
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      ポルトガル ポルトー
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      A.Miura, R.Okabe, K.Izumo, M.Fukushima
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  • [Presentation] Enhanced polycondensation reaction of catechol and glycine by an allophane soil : Structural feature of humin-like fraction2009

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      R.Okabe, A.Miura, M.Fukushima, M.Sasaki
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      3rd International Workshop and Conference on Earth Resources Technology 2009
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      北海道大学学術交流会館(札幌)
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      K.Hiroyama, Y.Ota, T.Sato, T.Yoneda
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      3rd International Workshop and Conference on Earth Resources Technology 2009
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      北海道大学学術交流会館(札幌)
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      岡部亮、三浦亮貴、出雲健司、福嶋正巳、佐々木正秀
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      日本化学会北海道支部2009年冬季研究発表会
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      北海道大学(札幌)
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  • [Presentation] 堆肥化過程における腐植酸の構造変化-熱分解ガスクロマトグラフィー/質量分析法による解析-2009

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      福嶋正巳、山本光夫、駒井武
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      資源・素材学会2009年春季大会
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      千葉工業大学(千葉)
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  • [Presentation] Enviromental Mineralogy-Lessons Learnt from Natural Processes2008

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      Tsutomu Sato and Tetsuro Yoneda
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      The 2nd International Workshop and Conference on Earth Resources Technology
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      チュラロンコン大学(バンコク,タイ)
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  • [Presentation] Effect of an allophane-imogolite on the formation humic-like compounds from catechol and glycine2008

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      Akitaka Miura, Masami Fukushima, Masahide Sasaki, Kenji Izumo
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      5th International Conference on Interface Against Pollution 2008
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      京都大学(京都)
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  • [Presentation] Complexation reactions of inorganic anions on layered double hydroxide surfaces2008

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      Kazuya Morimoto, Tsutomu Sato and Tetsuro Yoneda
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      5th International Conference on Interface Against Pollution 2008
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      京都大学(京都)
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  • [Presentation] Irreversible fixation of Arsenic during formation of Mg-bearing minerals at alkaline condition2008

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      T. Sato, A. Asai, K. Morimoto, S. Anraku and T. Yoneda
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      弘山郁織, 大田由貴恵, 佐藤努, 米田哲朗
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      秋田大学(秋田)
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      三浦亮貴、岡部亮、出雲健司、福嶋正巳
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      三浦亮貴, 福嶋正巳, 佐々木正秀, 出雲健司
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      立教大学 東京
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      大田由貴恵, 弘山郁織, 玉村修司, 佐藤努
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      342
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      石渡良志、米林甲陽、宮島徹、日下部武敏、清水芳久、高橋嘉夫、辰巳憲司、田中俊逸、力石嘉人、筒木潔、寺島元基、長尾誠也、福嶋正巳、藤嶽暢英、山本修一、渡辺彰
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      291
    • Publisher
      三共出版
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    • Author(s)
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      佐藤努・玉村修司
    • Publisher
      古今書院(印刷中)
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URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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