| 研究課題/領域番号 |
22K03793
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17050:地球生命科学関連
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| 研究機関 | 熊本大学 (2023)
東京工業大学 (2022) |
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研究代表者 |
原 正彦 熊本大学, 大学院先導機構, 客員教授 (50181003)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 自己組織化 / 化学進化 / 生命の起源 / ナノテクノロジー / 計算科学 / 計算化学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
今までの生命の起源に関する研究は、その全てがバルクの実験系であり、分子レベルに至る詳細な議論はまだない。さらに、生命の起源に関する鉱物の役割も諸説ありながら、未だに表面界面における化学進化反応の詳細な議論はなされていない。本研究は、生命の化学的起源と化学進化反応研究分野において今までに行われていない、鉱物表面における単一分子スケールに至る詳細な議論を展開するナノテクノロジーを基盤とした実験系と理論系を融合した研究を展開する。このようなアプローチは、自然界におけるキラリティや特定分子種反応の選択など、より広い基礎学術への貢献も期待できる。
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| 研究実績の概要 |
今までに得られたアミノ酸分子と鉱物表面の相互作用と反応サイトなどに関する実験データに基づき、化学進化場としての鉱物表面の分子の選択性と反応性を議論した。鉱物表面では、異なるアミノ酸分子種の中から特定の分子を選択し、かつペプチド結合を形成し、同種または異種の選択されたアミノ酸分子の二量体化ないしは重合化が促進されることが確認された。それらの化学進化プロセスについて、国際会議で発表すると共に、生命の起源の観点から、その分子反応の最初期の過程で、鉱物表面が、化学進化場として重要な機能を発現していた可能性を示唆した。また、それらの過程について、計算科学の観点からフィードバックされる水分子の役割などを検証する実験系の議論を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
単一分子レベルに至る化学進化場の起源を実験的かつ計算科学的に解明するプロセスが計画通り順調に進み、それらの間のフィードバックに基づく新しい実験系の設計などへの議論の展開も順調に遂行されたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今までの実験結果から、従来議論されて来たマクロないしバルクの状態での反応過程と比較して、単一分子レベルに至る化学進化プロセスに関する描像を提示する。また最終年度として、アストロバイオロジー分野にナノテクノロジーを導入することによる新しい可能性を提示したい。
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