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2017 年度 実績報告書

たんぽぽ計画での有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集実験

研究課題

研究課題/領域番号 16H04823
研究機関東京薬科大学

研究代表者

山岸 明彦  東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (50158086)

研究分担者 三田 肇  福岡工業大学, 工学部, 教授 (00282301)
田端 誠  千葉大学, 大学院理学研究院, 特任研究員 (10573280)
小林 憲正  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (20183808)
横堀 伸一  東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (40291702)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード国際宇宙ステーション / 微生物解析 / 有機物解析 / 宇宙曝露実験 / 宇宙塵捕集実験 / エアロゲル / 宇宙デブリ / 生命の起源
研究実績の概要

H28年度は1年間曝露した曝露パネルおよびエアロゲル収納捕集パネルが地上帰還し、初期解析を終了した。H29年度は、二年間宇宙曝露した第二回目の曝露パネルおよび捕集パネルが帰還した。捕集パネルの初期解析を行った。第二回目の曝露パネルの解析を行い、1年間曝露と2年間曝露の比較を行った。具体的には下記の分析を行った。
1. 捕集パネルの初期解析:エアロゲルの表面の観察撮影、衝突痕の位置、数、形状並びに入射方向、捕獲微粒子の個数・サイズ、衝突痕体積測定等の物理測定を行った。
2.曝露パネル:初期観察、撮影の後、微生物と有機物の分析担当機関に分配し下記のサブテーマの分析をおこなった。第一サブテーマ:地球微生物が宇宙空間へ飛び出す可能性を検証するため、エアロゲル衝突痕と捕集された微粒子に対して、DNA特異的蛍光色素による染色による顕微鏡観察をおこなった。第二サブテーマ:地球微生物の宇宙空間での生存時間を推定するため、曝露微生物培養後のコロニー数を計測することから生存率を推定した。さらにDNA損傷の種類を検証した。第三サブテーマ:地球外有機物の宇宙変成。1年間および2年間曝露したアラニン薄膜試料のアミノ酸分析により、宇宙での紫外線照射量の推定を行った。アミノ酸・アミノ酸前駆体試料の加水分解後のアミノ酸分析 を行ったところ,模擬星間物質から合成した複雑態アミノ酸前駆体(CAW)は高い回収率を示した。第四サブテーマ:宇宙塵中有機物を測定した。1) 宇宙塵の衝突痕を3次元分析した。2) 抽出性有機分子分析を行った。3) 宇宙塵粒子に含まれる有機物の分子・同位体分析を行った。4) 無機分析:宇宙塵の鉱物分析を行った。 第五サブテーマ:回収した世界最高性能エアロゲルの、密度や疎水性を始めとする物性の変化の有無を分析した。 第六サブテーマ:宇宙ゴミ・宇宙塵の存在量データを得た。

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

H29年度は、二年間宇宙曝露した第二回目の曝露パネルおよび捕集パネルが帰還した。捕集パネルの初期解析を予定通り完了した。第二回目の曝露パネルの解析を行い、1年間曝露と2年間曝露の比較を行った。具体的には下記の分析を行った。予定通りの進捗であり、H30年度の分析終了を目指す。
1. 捕集パネルの初期解析を予定通り完了した。
2.曝露パネル:初期観察、撮影の後、微生物と有機物の分析担当機関に分配し下記のサブテーマの分析をおこなった。第一サブテーマ:エアロゲル衝突痕と捕集された微粒子に対して、DNA特異的蛍光色素による染色による顕微鏡観察を2つの粒子に関しておこなった。予定通りの進捗である。第二サブテーマ:曝露微生物培養後のコロニー数を計測することから生存率を推定し、生存直線を得ることに成功した。さらにDNA損傷の種類を検証した、予定を上回る進捗である。第三サブテーマ:地球外有機物の宇宙変成を調べるため、曝露有機物試料の以下の分析を行った。1年目の試料の分析を終了した予定通りの進捗である。 第四サブテーマ:宇宙塵中有機物を測定した。2粒子に関する測定を終了した。予定通りの進捗である。 第五サブテーマ:回収した世界最高性能エアロゲルの、密度や疎水性を始めとする物性の変化の有無を分析した。予定通りの進捗である。 第六サブテーマ: 第六サブテーマ:宇宙ゴミ・宇宙塵の存在量データを得た。予定通りの進捗である。

今後の研究の推進方策

H30年度は3年間曝露した試料が帰還予定である。そこで、第二回目の曝露パネルの解析を行い、1年間曝露と2年間曝露の比較を行う。また、捕集パネルに関しても、初期解析を行ったあと、各担当者に分配して、下記の分析を行う。第一サブテーマ:エアロゲル衝突痕と捕集された微粒子に対して、DNA特異的蛍光色素による染色を行い蛍光顕微鏡観察を行う。第二サブテーマ:地球微生物の宇宙空間での生存時間を推定する。曝露微生物培養後のコロニー数を計測することから生存率を推定する。rpoB遺伝子の塩基配列の決定を行い、曝露による突然変異率の推定を行う。第三サブテーマ:地球外有機物の宇宙変成。曝露有機物試料は1-3年宇宙曝露したアミノ酸・アミノ酸前駆体の加水分解前後の分析に加え,D/L比分析を行う。また,複雑態アミノ酸前駆体(CAW)の宇宙曝露による構造変化をXANESなどにより解析する。第四サブテーマ:宇宙塵中有機物を測定する。1) 衝突トラック分析:宇宙塵の衝突痕(トラック)を3次元分析し、その形状・体積・組成を明らかにする。2) 抽出性有機分子分析を行う。3) 宇宙塵粒子に含まれる有機物の分子・同位体分析を行う。4) 無機分析:宇宙塵の鉱物分析を行う。 第五サブテーマ:世界最高性能エアロゲル。回収したエアロゲルの、密度や疎水性を始めとする物性の変化の有無を分析する。衝突較正実験を地上実験室にて行う。 第六サブテーマ:宇宙ゴミの存在量データを得る。

  • 研究成果

    (44件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 13件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Draft Genome Sequence of the Radioresistant Bacterium Deinococcus aerius TR0125, Isolated from the High Atmosphere above Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Satoh Katsuya、Arai Hiroki、Sanzen Toshihiko、Kawaguchi Yuko、Hayashi Hidenori、Yokobori Shin-ichi、Yamagishi Akihiko、Oono Yutaka、Narumi Issay
    • 雑誌名

      Genome Announcements

      巻: 6 ページ: e00080~18

    • DOI

      10.1128/genomeA.00080-18

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Earth as a Tool for Astrobiology?A European Perspective2017

    • 著者名/発表者名
      Martins Zita、Carrasco, N., Fresneau, A., Kawaguchi, Y., Kebukawa, Y., Nguyen, D., Poch, O., Saiagh, K., Stalport, F., Yamagishi, A., Yano, H., and Klamm, B. A.,
    • 雑誌名

      Space Science Reviews

      巻: 209 ページ: 43~81

    • DOI

      10.1007/s11214-017-0369-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Proteometabolomic response of Deinococcus radiodurans exposed to UVC and vacuum conditions: Initial studies prior to the Tanpopo space mission2017

    • 著者名/発表者名
      Ott Emanuel、Kawaguchi Yuko、K?lbl Denise、Chaturvedi Palak、Nakagawa Kazumichi、Yamagishi Akihiko、Weckwerth Wolfram、Milojevic Tetyana
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12 ページ: 0189381-0189381

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0189381

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 宇宙での微生物と有機物探査-生命の起原に関わる二つの謎に迫る, 特集「アストロバイオロジー」2017

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦
    • 雑誌名

      生物の科学遺伝

      巻: 71 ページ: 121-126

  • [雑誌論文] 地球外生命探査に挑む アストロバイオロジー2017

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦
    • 雑誌名

      パリティ

      巻: 12 ページ: 24-29

  • [雑誌論文] たんぽぽ計画と宇宙での生命探査計画2017

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦
    • 雑誌名

      理科教室

      巻: 12 ページ: 74-77

  • [雑誌論文] エアロゲルの応用展開2017

    • 著者名/発表者名
      田端 誠
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 70 ページ: 116-118

  • [学会発表] たんぽぽ計画の概要と二年目曝露試料の初期解析の現状2018

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦、橋本博文、矢野創、横堀伸一、河口優子、小林憲正、三田肇、薮田ひかる、東出真澄、河合秀幸、今井栄一
    • 学会等名
      第18回宇宙科学シンポジウム
  • [学会発表] 微生物の宇宙生存とDNA損傷2018

    • 著者名/発表者名
      河口優子、澁谷美緒、林梨沙子、藤原大佑、矢田部純、谷口紀恵、青木元秀、鳴海一成、橋本博文、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      第18回宇宙科学シンポジウム
  • [学会発表] たんぽぽ計画の概要と二年目曝露試料の初期解析の現状2018

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦、橋本博文、矢野創、横堀伸一、小林憲正、三田肇、藪田ひかる、東出真澄、田端誠、河合秀幸、今井栄一
    • 学会等名
      第32回宇宙環境利用シンポジウム
  • [学会発表] 宇宙空間での微生物凝集体長期存を検証 (たんぽぽ計画)2018

    • 著者名/発表者名
      河口優子、澁谷美緒、木下伊織、藤原大佑、矢田部純、林梨沙子、鳴海一成、橋本博文、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第43回学術講演会
  • [学会発表] たんぽぽ研究チーム、たんぽぽ計画有機物曝露実験報告(第2報)2018

    • 著者名/発表者名
      小林憲正、三田肇、癸生川陽子、中川和道、青木涼平、原田拓、三澤柊介、佐藤智仁、内藤敬介、横尾卓哉、峰松沙綾、石山公啓、今井栄一、矢野創、橋本博文、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第43回学術講演会
  • [学会発表] 宇宙でDeinococcus radioduransR1に生じたDNA損傷の解析2018

    • 著者名/発表者名
      矢田部純、河口優子、木下伊織、藤原大祐、青木元秀、谷口紀恵、鳴海一成、澁谷美緒、橋本博文、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第43回学術講演会
  • [学会発表] 宇宙環境下で生じる Deinococcus radiodurans R1のrpoB遺伝子の突然変異2018

    • 著者名/発表者名
      藤原大佑、河口優子、冨樫油香、木下伊織、矢田部純、鳴海一成、橋本博文、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第43回学術講演会
  • [学会発表] たんぽぽ計画:1年間宇宙曝露したアミノ酸関連試料の分析2018

    • 著者名/発表者名
      小林憲正,三田肇,癸生川陽子,中川和道,青木涼平,原田拓,三澤柊介,佐藤智仁,内藤敬介,横尾卓哉,峰松沙綾,石山公啓, 今井栄一,矢野創,橋本博文,横堀伸一,山岸明彦
    • 学会等名
      宇宙科学シンポジウム
  • [学会発表] 日本初のアストロバイオロジー宇宙実験「たんぽぽ計画」の試料分析をコアとするアストロバイオロジー研究拠点形成2018

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      第6回宇宙における生命ワークショップ
  • [学会発表] 種々の模擬宇宙地球環境におけるアミノ酸前駆体の安定性2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤智仁,横尾卓哉,吉田聡,依田功,福田一志,小栗慶之,三田肇,中川和道,癸生川陽子,小林憲正
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第43回学術講演会
  • [学会発表] たんぽぽ計画での有機物曝露実験報告(第2報)2018

    • 著者名/発表者名
      小林憲正,三田肇,癸生川陽子,中川和道,青木涼平,原田拓,三澤柊介,佐藤智仁,内藤敬介,横尾卓哉,峰松沙綾,石山公啓,今井栄一,矢野創,橋本博文,横堀伸一,山岸明彦
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第43回学術講演会
  • [学会発表] アラニン線量計による真空紫外線量計測   と化学進化の検証 12017

    • 著者名/発表者名
      中川和道,石山公啓, 小林憲正,三田肇,橋本博文,矢野 創,山岸明彦
    • 学会等名
      生命の起原と進化学会 第42回学術講演会
  • [学会発表] Temperature Measurement Results with the Mechanical Space Thermometer for the Tanpopo2017

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Hashimoto, Eiichi Imai, Hajime Yano, Shin-ichi Yokobori, Akihiko Yamagishi
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Preliminary Report of Tanpopo: Astrobiology Exposure and Micromemeteoroid Capture Experiments at ISS2017

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi, A., Hashimoto, H., Yano, H., Yokobori, S., Kobayashi, K., Mita, H., Yabuta, H., Higaside, M., Tabata, M., Kawai, H., Imai, E.
    • 学会等名
      joint Conference: 31st ISTS, 26th ISSFD & 8th NSAT
    • 国際学会
  • [学会発表] 500um cell-aggregation of Deinococcus spp. was enough thickness to survive after 384 days exposure at ISS orbit in Tanpopo mission2017

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi, Y., Kinoshita, I., Yatabe, J., Murano, Y., Fujiwara, D., Harada, M., Nakagawa, K., Narumi, I., Kodaira, S., Uchihori, Y., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi, A.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of DNA damage in the radiation resistant microbe Deinococcus radiodurans R1 exposed to space in Tanpopo mission2017

    • 著者名/発表者名
      Yatabe, J., Kawaguchi, Y., Kinoshita, I., Fujiwara, D., Aoki, M., Taniguchi, K., Narumi, I., Iwai, S., Yamamoto, J., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi, A.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Mutation analysis of the rpoB gene in the radiation-resistant bacterium Deinococcus radiodurans R1 exposed to space2017

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, D., Kawaguchi, Y., Togashi, Y., Iori, K., Yatabe, J., Narumi, I., Nakagawa, K., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi. A.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Survivability and DNA damage of Deinococcus spp. in cell-aggregates exposed to space in Tanpopo mission2017

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita, I., Kawaguchi, Y., Yatabe, J., Murano, Y., Fujiwara, D., Harada, M., Nakagawa, K., Narumi, I., Kodaira, S., Uchihiro, Y., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi, A.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 500 μm cell-aggregate of Deinoccoccus spp. was sufficient to survive after one-year exposure on ISS orbit in Tanpopo mission2017

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi, Y., Kinoshita, I. Yatabe, J. Murano, Y. Fujiwara, D. Hayashi, R. Harada, M. Nakagawa, K. Narumi, I., Kodaira, S., Uchihori, Y., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi, A.
    • 学会等名
      EANA2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Astrobiology Exposure and Micrometeoroid Capture Experiments at the Exposure Facility of International Space Station: Tanpopo2017

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi, A.
    • 学会等名
      Astrobiology 2017 Research meeting by IAU’s commission F3
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生命の起原とパンスペルミア仮説の検証:国際宇宙ステーション曝露部たんぽぽ実験2017

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦
    • 学会等名
      日本地球化学会第64回年会
    • 招待講演
  • [学会発表] ISSでの微生物有機物曝露・捕集実験たんぽぽ計画の目的と現状2017

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦、橋本博文、矢野創、横堀伸一、小林憲正、三田肇、藪田ひかる、東出真澄、田端誠、河合秀幸、今井栄一
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第31回大会
  • [学会発表] 500 μm厚のDeinococcus属の細胞凝集体は1年間宇宙で生存できる2017

    • 著者名/発表者名
      河口優子、木下伊織、矢田部純、谷口紀恵、鳴海一成、林梨沙子、藤原大佑、村野由佳、青木元秀、橋本博文、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第31回大会
  • [学会発表] 宇宙でDeinococcus radiodurans R1に生じたDNA損傷2017

    • 著者名/発表者名
      矢田部純、河口優子、木下伊織、藤原大佑、青木元秀、谷口紀恵、鳴海一成、澁谷美穂、橋本博文、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第31回大会
  • [学会発表] 宇宙環境下で生じるDeinococcus radiodurans R1のrpoB遺伝子の突然変異2017

    • 著者名/発表者名
      藤原大佑、河口優子、富樫油香、木下伊織、矢田部純、鳴海一成、中川和道、橋本博文、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第31回大会
  • [学会発表] 有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集(たんぽぽ)計画2017

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦、橋本博文、矢野創、横堀伸一、小林憲正、三田肇、藪田ひかる、東出真澄、田端誠、河合秀幸、今井栄一
    • 学会等名
      第61回宇宙科学技術連合講演会
  • [学会発表] 宇宙での生命の起源と有機物微生物探査:たんぽぽ2017

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦
    • 学会等名
      宇宙科学研究所 宇宙科学談話会(第97回)
    • 招待講演
  • [学会発表] 国際宇宙ステーション曝露部たんぽぽ実験の初年度結果2017

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦
    • 学会等名
      極限環境生物学会第18回年会
  • [学会発表] Delivery of Extraterrestrial Amino Acids by Cosmic Dusts: Current State of Organic Exposure Experiment in the TANPOPO Mission2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, H. Mita, Y. Kebukawa, K. Nakagawa, K. Ishiyama, R. Aoki, T. Harada, S. Misawa1, E. Uchimura, T. Sato, K. Naito, S. Minematsu, E. Imai, H. Yano, H. Hashimoto, S. Yokobori, A. Yamagishi
    • 学会等名
      Astrobiology Science Conference 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Stability of Amino Acid Precursors in Simulated Extraterrestrial Environments2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sato, S. Enomoto, Y. Kebukawa, S. Yoshida, I. Yoda, H. Fukuda, Y. Oguri and K. Kobayashi
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Space Exposure of Amino Acids and Amino Acid Predursors in the Tanpopo Mission: The First Analysis Report2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, H. Mita, Y. Kebukawa, K. Nakagawa, K. Ishiyama, R. Aoki, T. Harada, S. Misawa, E. Uchimura, T. Sato, K. Naito, S. Minematsu, E. Imai, H. Yano, H. Hashimoto, S. Yokobori, A. Yamagishi
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] First Year Report of the Tanpopo: Capture and Expsure Experient of Micrometeorite and Microbes on Exposure Facility of International Space Station2017

    • 著者名/発表者名
      A. Yamagishi, H. Hashimoto, H. Yano, S. Yokobori, K. Kobayashi, H. Mita, H. Yabuta, M. Higashide, M. Tabata, H. Kawai, E. Imai
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] たんぽぽ計画で宇宙曝露した有機物の分析(第1報)2017

    • 著者名/発表者名
      小林憲正,三田肇,癸生川陽子,中川和道,青木涼平,原田拓,三澤柊介,内村絵梨花,佐藤智仁,内藤敬介,峰松沙綾,今井栄一,矢野創,橋本博文,横堀伸一,山岸明彦
    • 学会等名
      第77回分析化学討論会
  • [学会発表] Stability of Amino Acid-Related Compounds in Space; Preliminary Results of the Tanpopo Organic Exposure Experiment2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, H. Mita, Y. Kebukawa, K. Nakagawa, K. Ishiyama, R. Aoki, T. Harada, S. Misawa, E. Uchimura, T. Sato, K. Naito, S. Minematsu, E. Imai, H. Yano, H. Hashimoto, S. Yokobori, A. Yamagishi
    • 学会等名
      18th International Conference on Origin of life (ISSOL 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] たんぽぽ計画:アミノ酸およびその前駆体の宇宙曝露実験報告(第1報)2017

    • 著者名/発表者名
      小林憲正,三田肇,癸生川陽子,中川和道,青木涼平,原田拓,三澤柊介,佐藤智仁,内藤敬介,横尾卓哉,峰松沙綾,石山公啓, 今井栄一,矢野創,橋本博文,横堀伸一,山岸明彦
    • 学会等名
      日本宇宙生物科学会第31回大会
  • [学会発表] たんぽぽ計画における有機物曝露実験報告(第1報)2017

    • 著者名/発表者名
      小林憲正,三田肇,癸生川陽子,中川和道,青木涼平,原田拓,三澤柊介,佐藤智仁,内藤敬介,横尾卓哉,峰松沙綾,石山公啓, 今井栄一,矢野創,橋本博文,横堀伸一,山岸明彦
    • 学会等名
      日本惑星科学会2017年秋季講演会
  • [学会発表] たんぽぽ計画における有機物曝露実験:1年曝露試料の分析2017

    • 著者名/発表者名
      小林憲正,三田肇,癸生川陽子,中川和道,青木涼平,原田拓,三澤柊介,佐藤智仁,内藤敬介,横尾卓哉,峰松沙綾,石山公啓, 今井栄一,矢野創,橋本博文,横堀伸一,山岸明彦
    • 学会等名
      2017年度日本アストロバイオロジーネットワークワークショップ

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公開日: 2018-12-17  

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