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初期太陽系で生成した糖とそのキラリティー:生命構成分子の新たな起源の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H03728
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

古川 善博  東北大学, 理学研究科, 准教授 (00544107)

研究分担者 大河内 直彦  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門, 部門長 (00281832)
力石 嘉人  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50455490)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
46,410千円 (直接経費: 35,700千円、間接経費: 10,710千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 38,740千円 (直接経費: 29,800千円、間接経費: 8,940千円)
キーワード糖 / リボース / 隕石 / アミノ酸 / 生命の起源 / 小惑星 / 初期太陽系 / 地球外 / 有機物 / 光学異性体
研究成果の概要

生命を構成する糖は、これまでに地球外や地球外物質からは見つかっていなかった。本研究では、生命を構成する糖を隕石から検出し、その糖が地球外由来であることを炭素安定同位体組成を用いて明らかにした。この成果は米国科学アカデミー紀要に発表し、国内外から多くの反響を得た。この糖が地球生命の糖と同じ鏡像異性体であるかが注目されるが、本研究ではその分析手法の開発に成功し、隕石糖の分析を進めた。また、隕石に含まれる糖の生成反応であるホルモース型反応が隕石有機物の主要生成反応であったことを、模擬実験で生成したアミノ酸と不溶性有機物の炭素同位体比分析から明らかにし、Science Advances誌に発表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生命を構成する糖は、これまでに地球外や地球外物質からは見つかっていなかった。本研究で隕石から地球外のリボースを発見したことは、生命の材料となる糖が、生命誕生前の地球に、地球外からもたらされていたことを示す証拠となった。また、隕石に含まれる糖の生成反応であるホルモース型反応が隕石有機物の主要生成反応であったことを、模擬実験で生成したアミノ酸と不溶性有機物の炭素同位体比分析から明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 4件)

  • [国際共同研究] NASA Goddard Space Flight Center(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] NASA(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] NASA(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 炭素安定同位体組成で探る隕石有機物の生成反応と地球への運搬2021

    • 著者名/発表者名
      古川善博
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 79 ページ: 59-67

    • DOI

      10.14943/lowtemsci.79.59

    • ISSN
      1880-7593
    • 年月日
      2021-03-20
    • 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
  • [雑誌論文] Synthesis of 13C-enriched amino acids with 13C-depleted insoluble organic matter in a formose-type reaction in the early solar system2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Furukawa, Yoshinari Iwasa, Yoshito Chikaraishi
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 18

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd3575

    • 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
  • [雑誌論文] Extraterrestrial ribose and other sugars in primitive meteorites2019

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Yoshihiro、Chikaraishi Yoshito、Ohkouchi Naohiko、Ogawa Nanako O.、Glavin Daniel P.、Dworkin Jason P.、Abe Chiaki、Nakamura Tomoki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 116 号: 49 ページ: 24440-24445

    • DOI

      10.1073/pnas.1907169116

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 生命分子の起源を探る2021

    • 著者名/発表者名
      古川善博
    • 学会等名
      第1回FoS公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 隕石有機物の主要生成反応: 炭素同位体組成からの制約2020

    • 著者名/発表者名
      古川善博,岩佐義也,力石嘉人
    • 学会等名
      日本惑星科学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 炭素同位体比に制約された隕石有機物生成反応の再現2020

    • 著者名/発表者名
      古川善博,岩佐義也,力石嘉人
    • 学会等名
      日本地球化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 隕石からの糖の検出: 宇宙からの生命材料の供給2020

    • 著者名/発表者名
      古川善博
    • 学会等名
      日本尿路結石症学会第 30 回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙での糖の生成と地球への運搬2020

    • 著者名/発表者名
      古川善博
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Investigation of sugars in meteorites2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Furukawa
    • 学会等名
      JPGU 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 地球化学会2018

    • 著者名/発表者名
      古川善博
    • 学会等名
      始原的隕石中の糖の探索
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 初期地球における糖の起源2018

    • 著者名/発表者名
      古川善博
    • 学会等名
      生命の起源および進化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 惑星科学会2018

    • 著者名/発表者名
      古川善博
    • 学会等名
      始原的隕石中の糖の探索
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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