| 研究課題/領域番号 |
21K18643
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
鍵 裕之 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70233666)
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| 研究分担者 |
三村 耕一 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (80262848)
奈良 雅之 東京医科歯科大学, 教養部, 教授 (90301168)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | アミノ酸 / 高圧 / 重合 / 不斉濃縮 / 不斉増幅 / 氷 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々は、ホモキラリティが氷惑星・衛星内部の高圧環境でアミノ酸が重合する過程でもたらされた不斉増幅に起因するのではないかと言う仮説を持っている。本研究の目的はこの仮説を実験と分子シミュレーションの併用によって、証明することにある。高圧下でのアミノ酸の重合反応では、大きな立体障害によって著しい不斉増幅が起こる可能性が高い。そこで我々は、アミノ酸の種類と配列によっては、L体が選択されていく条件があるのではないかという発想に至った。本計画ではL体が濃縮する配列を網羅的、かつ分子シミュレーションに基づいて戦略的に見いだし、ホモキラリティの起源について従来にない全く新しい可能性を提案するものである。
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| 研究成果の概要 |
アミノ酸はタンパク質を構成する基本分子である。我々はアミノ酸が室温高圧下で脱水縮合し、長鎖のペプチドが生成することを見いだした。室温付近の比較的低温条件では、ラセミ化が進行しないため、光学活性を保存した状態での重合反応が期待できる。隕石中に含まれるアミノ酸がL体過剰であることに着目し、高圧下でのア重合の際にL体の不斉濃縮が起こる可能性を検討した。ここではアミノ酸の2量体、3量体を構成する光学異性体の配列を厳密に決定し、不斉濃縮を定量的に評価する方法を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ホモキラリティの起源を知る目的で、高圧下でのアミノ酸の重合過程における不斉濃縮の可能性を検討した。ペプチド（ただし3量体まで）のアミノ酸の配列を光学異性体を含めて解析する手法を確立することができた。これまでの結果では、アミノ酸の重合過程で有意に多く生成する三量体も見られており、何らかの不斉濃縮が起こった可能性は残されている。
高圧下での重合反応は環境に負荷がかかる触媒を必要とせず、室温で進行するため光学異性体が保存されるため、医薬品の合成などに応用が可能かも知れない。
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