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A common and potentially prebiotic activating agent for phosphorylation of nucleosides and oligomerization of nucleotides and amino acids

研究課題

研究課題/領域番号 21K14029
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分17050:地球生命科学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

蟻 瑞欽  東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (00860090)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードThe Origins of Life / Amino acids / RNA / Peptides / Polymerzation / Activating Chemistry / amino acid / peptides / polymerization / chemical activation / nucleotides / amino acids / activating chemistry / peptide synthesis / RNA polymerization / solid-phase synthesis / activation chemistry / phosphorylation
研究開始時の研究の概要

Recently, we proposed a “continuous reaction networks” model, and demonstrated that a wide variety of key precursors, useful for the synthesis of RNA monomers and amino acids, are constantly formed. The remaining key question of this model is whether this continuous reaction model can further enable the subsequent step towards RNA polymers generation compatible with forming other important substrates, such as oligopeptides. Therefore, this study aims for understanding how to generate RNA monomers, amino acids, as well as their polymers in a continuous manner under a single-pot environment.

研究成果の概要

塩化シアンは RNA とペプチドの合成を活性化することが提案されました。この研究では、RNA 重合のためのヌクレオチドの 5'-ホスホリミダゾールへの活性化と、ペプチドへのアミノ酸の活性化が実証されました。固相ペプチド合成における塩化シアン活性化アミノ酸重合も実証されており、産業におけるペプチド合成に利用できる可能性がある。 RNA 重合のための5'-ホスホリミダゾールへの合成およびアミノ酸重合は、塩化シアンを使用したワンポット合成で起こることがわかっています。これらの結果は、塩化シアンがプレバイオティクス化学において非常に有用な活性化試薬であることを示唆しています。

研究成果の学術的意義や社会的意義

This study provides an understanding how RNA and peptides could evolve chemically starting from simple molecules to complex polymers under a one-single environment. The performed peptides synthesis affords an idea of the extension of the outcome from prebiotic chemistry to appliable chemistry.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件)

  • [雑誌論文] Spectroscopic and Biophysical Methods to Determine Differential Salt‐Uptake by Primitive Membraneless Polyester Microdroplets2023

    • 著者名/発表者名
      Chen Chen、Yi Ruiqin、Igisu Motoko、Sakaguchi Chie、Afrin Rehana、Potiszil Christian、Kunihiro Tak、Kobayashi Katsura、Nakamura Eizo、Ueno Yuichiro、Antunes Andre、Wang Anna、Chandru Kuhan、Hao Jihua、Jia Tony Z.
    • 雑誌名

      Small Methods

      巻: 7 号: 12 ページ: 2300119-2300119

    • DOI

      10.1002/smtd.202300119

    • 関連する報告書
      2023 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] Carbonyl Migration in Uronates Affords a Potential Prebiotic Pathway for Pentose Production2023

    • 著者名/発表者名
      Yi Ruiqin、Mojica Mike、Fahrenbach Albert C.、James Cleaves H.、Krishnamurthy Ramanarayanan、Liotta Charles L.
    • 雑誌名

      JACS Au

      巻: 3 号: 9 ページ: 2522-2535

    • DOI

      10.1021/jacsau.3c00299

    • 関連する報告書
      2023 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] Erythrose and Threose: Carbonyl Migrations, Epimerizations, Aldol, and Oxidative Fragmentation Reactions under Plausible Prebiotic Conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Yi Ruiqin、Kern Ryan、Pollet Pamela、Lin Huacan、Krishnamurthy Ramanarayanan、Liotta Charles L.
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 29 号: 8

    • DOI

      10.1002/chem.202202816

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 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] Towards a prebiotic chemoton nucleotide precursor synthesis driven by the autocatalytic formose reaction2023

    • 著者名/発表者名
      Tran Quoc Phuong、Yi Ruiqin、Fahrenbach Albert C.
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 14 号: 35 ページ: 9589-9599

    • DOI

      10.1039/d3sc03185c

    • 関連する報告書
      2023 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] Alternating co-synthesis of glycol nucleic acid (GNA) monomers with dicarboxylic acids via drying2023

    • 著者名/発表者名
      Yi Ruiqin、Jia Tony Z.、Meringer Markus、Marshall Luke K.、Chen Chen、McGlynn Shawn Erin、Fahrenbach Albert C.、Cleaves H. James
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 59 号: 45 ページ: 6865-6868

    • DOI

      10.1039/d2cc06818d

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Effects of Dehydration Temperature and Monomer Chirality on Primitive Polyester Synthesis and Microdroplet Assembly2022

    • 著者名/発表者名
      Afrin Rehana、Chen Chen、Sarpa Davide、Sithamparam Mahendran、Yi Ruiqin、Giri Chaitanya、Mamajanov Irena、Cleaves H. James、Chandru Kuhan、Jia Tony Z.
    • 雑誌名

      Macromolecular Chemistry and Physics

      巻: 223 号: 23 ページ: 2200235-2200235

    • DOI

      10.1002/macp.202200235

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Physicochemical Consideration of Prebiotic Microenvironments for Self-Assembly and Prebiotic Chemistry2022

    • 著者名/発表者名
      Saha Arpita、Yi Ruiqin、Fahrenbach Albert C.、Wang Anna、Jia Tony Z.
    • 雑誌名

      Life

      巻: 12 号: 10 ページ: 1595-1595

    • DOI

      10.3390/life12101595

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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