| 研究課題/領域番号 |
21244080
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
掛川 武 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60250669)
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| 研究分担者 |
中澤 弘基 (独)物質・材料研究機構, 量子ビームセンター, 名誉フェロー (80333780)
関根 利守 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70343829)
大庭 雅寛 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (40436077)
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| キーワード | 衝撃波 / ポストインパクト / アミノ酸 / ペプチド / 初期地球 |
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| 研究概要 |
本研究課題は、生命起源に関するアミノ酸生成とその重合の問題を地球科学的手法で取り組む課題である。第一の目的として、(1a)隕石海洋衝突を模擬した衝撃実験と、(1b)衝突蒸発雲を想定したガス-鉱物反応実験を行う。第二の目的として(2a)単一アミノ酸だけの系と(2b)複数アミノ酸混合系、(2c)そこに鉱物を加えた混合系において高温高圧実験を行う。それにより、アミノ酸からタンパク質に移り変わる過程を解明する。第一の目的を果たすのは(1a)衝撃圧縮実験装置を用いた衝突再現実験と(1b)衝突蒸発雲内部を想定したガス固体反応実験であり、様々な改良を加えて実験が行われた。ここでの生成物はLC-MSとGC-MSなどを用いて分析され、前年度以上に多種の低分子有機分子が生成されることを示した。またガス反応によって水素の生成に伴いアンモニアやシアン化物の生成量がコントロールされることを示した。衝突蒸気雲内部での反応がより詳細に解明され国際学会でも公表してきている。
第二の目的を果たすために、高温高圧状態でのアミノ酸の重合実験を展開した。それには物質材料研究機構のベルト型高圧発生装置、東北大学のオートクレーブおよびピストンシリンダー高圧発生装置を用いた。その結果、複数アミノ酸混合系(アラニンーグリシンやメチオニンーグリシン)では、単純系で生成されなかったペプチドが高温高圧状態で生成されること、超高圧環境(最大5GPa)でも難生成ペプチド(アラニンの3量体など)が生成されることを示し論文として投稿した(受理予定)。これらの成果は積極的に国際学会(AbSciConやGoldschmidt会議など)などで公表された。
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