研究課題
従来の化学進化仮説においてはアミノ酸などの小分子が縮重合することにより生じた高分子の中に生化学的機能を有するものが生じ,そこから生命が誕生したとされてきた。本申請研究では,宇宙線などによりまず高分子態有機物(がらくた分子)が生じ,これが有する微弱な生化学的機能が進化することにより生命が誕生したとする「がらくたワールド説」の検証を試みている。本研究では,分子雲を模擬した実験により生じる高分子態有機物の(1)宇宙における安定性の評価と(2)機能の測定を行った。(1)では一酸化炭素・アンモニア・水混合物に陽子線照射をして合成した「がらくた分子」(CAW;複雑態アミノ酸前駆体を含む)をグリシンやグリシン前駆体のヒダントインとともに国際宇宙ステーション曝露部上で3年間宇宙曝露したものの解析を行った。CAWは他の分子よりもはるかに強い紫外線吸収をもつにもかかわらず,紫外線吸収の少ないヒダントインよりも安定で,また,さらに紫外線吸収の少ないグリシンとほぼ同じ安定性を示した。 (2)では,酢酸p-ニトロフェニルを基質として吸光法によりエステラーゼ活性を調べたところ,CAWは全体として有機炭素1 g当たり0.004 mmol/minの比活性がえられた。これは,エステラーゼ活性を有することが知られているイミダゾールの比活性の1/100である。また,より高い活性化エネルギーを要するホスファターゼ活性についても測定したが,タイタン型大気(メタン・窒素混合物)への陽子線照射生成物に活性が検出された。他の天体上での生命探査(「がらくた生命」を含む)を考える上で,触媒活性は有用な指標となりうる。地球上での火星アナログとされるアタカマ砂漠土壌のホスファターゼ活性を他の生化学指標とともに測定し,触媒活性を用いた生命探査法について考察を行った。
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