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原始酵素の起源:多分岐ポリマー複合体の合成と触媒活性評価

研究課題

研究課題/領域番号 17K01943
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物分子化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

ママジャノフ イリーナ  東京工業大学, 地球生命研究所, 特任教授 (80776261)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードorigin of life / chemical evolution / hyperbranched polymers / protoenzymes / hyperbranched polymer / polyester / wet-dry cycle / smart material / protoenzyme / biomimetic catalysis / hyperbranched polyesters / biomimetic catalysts / 生物活性物質の探索 / prebiotic chemistry
研究成果の概要

1)分岐ポリエステルは、乾湿サイクル下で化学進化を起こし、可溶性の超分岐構造を形成します。架橋構造は、乾湿サイクルなしで形成されます。2)ハイパーブランチポリエステルは、ナノ粒子を支持し、生体模倣酵素のような触媒を形成することができます。システムは、Zn世界の生命の起源シナリオに関連するZnSナノ結晶についてテストされています。3)エステルアミド交換反応を利用して、ハイパーブランチポリエステルがデプシペプチドへのアミノ酸の非ランダムな取り込みのテンプレートを提供することを示しました。これは、プレバイオティクス化学における機能性ペプチドへの可能な経路を示唆しています。

研究成果の学術的意義や社会的意義

For 70 years the origin of life field has been focused on the synthesis of biological molecules. The synthesis of biomolecules does not lead to the formation of life. It is important to look into dynamic processes of functional systems. This project successfully explored one such system.

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 10件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Incorporation of Basic α-Hydroxy Acid Residues into Primitive Polyester Microdroplets for RNA Segregation2021

    • 著者名/発表者名
      Tony Z. Jia, Niraja V. Bapat, Ajay Verma, Irena Mamajanov, H. James Cleaves II, and Kuhan Chandru*
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 22 号: 4 ページ: 1484-1493

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.0c01697

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Origin of Species before Origin of Life: The Role of Speciation in Chemical Evolution2021

    • 著者名/発表者名
      Tony Z. Jia, Melina Caudan, Irena Mamajanov
    • 雑誌名

      Life

      巻: 11 号: 2 ページ: 154-154

    • DOI

      10.3390/life11020154

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Prebiotic oligomerization and self-assembly of structurally diverse xenobiological monomers2020

    • 著者名/発表者名
      Kuhan Chandru, Tony Z Jia, Irena Mamajanov, Niraja Bapat, H James Cleaves
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 17560-17560

    • DOI

      10.1038/s41598-020-74223-5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Protoenzymes: The case of hyperbranched polymer-scaffolded ZnS nanocrystals2020

    • 著者名/発表者名
      Irena Mamajanov, Melina Caudan, Tony Z Jia
    • 雑誌名

      Life

      巻: 10 号: 8 ページ: 150-150

    • DOI

      10.3390/life10080150

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polyesters as a Model System for Building Primitive Biologies from Non-Biological Prebiotic Chemistry2020

    • 著者名/発表者名
      Chandru、Mamajanov、Cleaves、Jia
    • 雑誌名

      Life

      巻: 10 号: 1 ページ: 6-6

    • DOI

      10.3390/life10010006

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Protoenzymes: The Case of Hyperbranched Polymer-Scaffolded ZnS Nanocrystals2020

    • 著者名/発表者名
      Mamajanov Irena、Caudan Melina、Jia Tony Z.
    • 雑誌名

      Chemrxiv

      巻: - ページ: 11938176-11938176

    • DOI

      10.26434/chemrxiv.11938176.v3

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Wet-Dry Cycling Delays the Gelation of Hyperbranched Polyesters: Implications to the Origin of Life2019

    • 著者名/発表者名
      Mamajanov Irena
    • 雑誌名

      Life

      巻: 9 号: 3 ページ: 56-56

    • DOI

      10.3390/life9030056

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Wet-dry Cycling Delays the Gelation of Hyperbranched Polyesters: Implications to the Origin of Life2019

    • 著者名/発表者名
      Irena Mamajanov
    • 雑誌名

      Preprints

      巻: N/A ページ: 2019040297-2019040297

    • DOI

      10.20944/preprints201904.0297.v1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Simple prebiotic synthesis of high diversity dynamic combinatorial polyester libraries2018

    • 著者名/発表者名
      Kuhan Chandru, Nicholas Guttenberg, Chaitanya Giri, Yayoi Hongo, Christopher Butch, Irena Mamajanov & H. James Cleaves II
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 1 号: 1 ページ: 30-30

    • DOI

      10.1038/s42004-018-0031-1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Selective Synthesis of Hyperbranched Polyesters under Wet-Dry Cycling Conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Irena Mamajanov
    • 雑誌名

      ALife

      巻: 2018 ページ: 580-581

    • DOI

      10.1162/isal_a_00107

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Protoenzymes: the case of hyperbranched polyesters2017

    • 著者名/発表者名
      Irena Mamajanov, George D. Cody
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of the Royal Society A

      巻: 375 号: 2109 ページ: 20160357-20160357

    • DOI

      10.1098/rsta.2016.0357

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Messy Chemistry Approach to Origins of Life2019

    • 著者名/発表者名
      Irena Mamajanov
    • 学会等名
      Goldschmidt 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] From Messy Chemistry to the Origins of Life2019

    • 著者名/発表者名
      Irena Mamajanov
    • 学会等名
      LPI Habitability
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] From Messy Chemistry to the Origins of Life2019

    • 著者名/発表者名
      Irena Mamajanov
    • 学会等名
      IISER Pune. Special mini-symposium on the origin of life
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rocks to Life: Messy Chemistry Approach to Evolution2018

    • 著者名/発表者名
      Irena Mamajanov
    • 学会等名
      ALife 2018. Special workshop: Earth, Life and ALIFE
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functional Non-Biopolymers and Their Implications for the Origins of Life2018

    • 著者名/発表者名
      Irena Mamajanov
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Origins of Life, Galveston, TX, USA
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure and Function of Hyperbranched Polyesters: Implications for for the Chemical Evolution2017

    • 著者名/発表者名
      Irena Mamajanov
    • 学会等名
      Asia-Pacific International Chapters Conference, Jeju, South Korea
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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