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2013 年度 実績報告書

高エネルギー粒子線による模擬星間物質からのアミノ酸生成機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 24654181
研究機関横浜国立大学

研究代表者

小林 憲正  横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (20183808)

研究分担者 高山 健  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (20163321)
キーワード星間塵アイスマントル / 宇宙線 / アミノ酸前駆体 / 生命の起源 / 核酸塩基 / デジタル加速器
研究概要

1.星間物質中の主要な炭素源は一酸化炭素,窒素源はアンモニアである。そこで種々の混合比の一酸化炭素・アンモニア,もしくは一酸化炭素・アンモニア・水蒸気の混合気体に,タンデム加速器(東京工業大学)からの2.5 MeV 陽子線を照射し,生成物中のアミノ酸を定量した。生成物を加水分解すると,いずれの系でもアミノ酸が生成し,特にグリシンの生成量が多かった。前者では一酸化炭素:アンモニア比が2:1の時にグリシン(前駆体)が最も多く生成した。
2.1.の生成物中のアミノ酸以外の生成物の分析を行った。LC/MSにより,一酸化炭素・アンモニア・水の混合気体から,ウラシル,アデニン,グアニンが同定された。また,MALDI質量分析法によりイミダゾールが検出された。これらは遊離体で生成したものが多いことが示唆された。
3.星間での宇宙線照射により,高分子態のアミノ酸前駆体のほか,複素環化合物が生成することから,宇宙線(およびその二次粒子)により,多数のラジカルやイオンが生成し,それらの急冷により高分子態有機物や,安定な環状化合物が生成することがわかった。
4.より高エネルギーの粒子線による有機物の生成を調べるため,KEK内にデジタル加速器を用いる準備を行い,また,低温実験のためのクライオスタットの整備を進めた。次年度にはこれらを用いた実験が開始できる見込みである。
5.星間でのアミノ酸(前駆体)生成機構の解明のため,その場観測に加え,計算によるシミュレーションの可能性の検討を開始した。さらに,実際の宇宙環境を用いた有機物生成実験の可能性についても検討を開始した。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] アストロバイオロジーとは何か2014

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 雑誌名

      α-Synodos

      巻: 141 ページ: 52-77

  • [雑誌論文] Space Exposure of Amino Acids and Their Precursors in the Tanpopo Mission Using the International Space Station2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, H. Mita, H Yabuta, K. Nakagawa, Y. Kawamoto, T. Kaneko, Y. Obayashi, K. Kand, S. Yoshida, I. Narumi, E. Imai, H. Hashimoto, S. Yokobori, A. Yamagishi, and Tanpopo WG
    • 雑誌名

      Trans. Jpn. Soc. Aeronaut. Space Sci.

      巻: 12 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 模擬星間物質への量子ビーム照射による生体分子・生体機能の創生2014

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料,光・量子デバイス研究会

      巻: OQD-14 ページ: 1-4

  • [学会発表] 惑星間塵中の有機物と生命の起源:宇宙実験「たんぽぽ」による検証2014

    • 著者名/発表者名
      小林憲正, 三田肇, 中川和道,藪田ひかる,奥平恭子,今井栄一,田端 誠,矢野創, 橋本博文, 横堀伸一,山岸明彦,たんぽぽWG
    • 学会等名
      第14回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      相模原
    • 年月日
      20140109-20140110
  • [学会発表] 実験・観測・計算のシナジーによる星間での生体分子・生体機能創生の解明2014

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      自然科学研究機構第2回宇宙における生命ワークショップ
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-03-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Alteration of Comlex Amino Acid Precursors by Soft X-rays in Simulated Circumstellar and Interplanetary Environments2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, Y. Kawamoto, M. Eto, T. Kaneko, Y. Obayashi, H. Mita, H. Fukuda, Y. Oguri, K. Kanda
    • 学会等名
      13th European Workshop on Astrobiology
    • 発表場所
      Szeczcin, Poland
    • 年月日
      20130722-20130725
  • [学会発表] 化学進化研究から生命を考える2013

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2013-12-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙に探る生命の起源2013

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      国立感染研究所文化祭シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 星間での複雑態アミノ酸前駆体とそのエナンチオ過剰の創生の実験的検証2013

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      生体分子キラリティ合同研究会
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2013-11-16
  • [学会発表] 宇宙の有機物に生命の起源を探る2013

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      第15回自然科学研究機構シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-10-14
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙に生命のルーツを探る2013

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      生命の起原および進化・アストロバイオロジー夏の学校2013
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-08-24
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙に生命の起源を探る2013

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      第73回分析化学討論会
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      2013-05-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Organic compounds in interplanetary dust particles and their relevance to origins of life

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, Y. Kawamoto, T. Okabe, T. Kaneko, Y. Obayashi, K. Kanda, H. Mita, H. Yabuta, K. Nakagawa, K. Okudaira, H. Yano, H. Hashimoto, S. Yokobori, and A. Yamagishi
    • 学会等名
      JpGU International Symposium 2013
    • 発表場所
      千葉
  • [学会発表] Experimental studies on abiotic formation of amino acid precursors from interstellar media by cosmic rays

    • 著者名/発表者名
      M. Eto, T. Okabe, T. Kaneko, Y. Obayashi, H. Fukuda, Y. Oguri, S. Yoshida, and K. Kobayashi
    • 学会等名
      JpGU International Symposium 2013
    • 発表場所
      千葉
  • [学会発表] 化学進化―模擬実験からのアプローチ

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      惑星科学と生命科学の融合:生命概念の普遍化第3回研究会
    • 発表場所
      清里
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙線による星間での有機物生成の検証実験

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      第1回東京工業大学放射線総合センタータンデム加速器共同利用シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 招待講演
  • [学会発表] 模擬星間物質への陽子線照射によるアミノ酸生成機構の解析

    • 著者名/発表者名
      小林憲正,江藤碧,荒武れいな,伊勢絢一,P. De Marcellus,金子竹男,大林由美子,福田一志,小栗慶之
    • 学会等名
      日本分析化学会第62年会
    • 発表場所
      大阪
  • [学会発表] LC/MSによる模擬星間物質の陽子線照射生成物中の核酸塩基類の分析

    • 著者名/発表者名
      金子竹男,岡部拓人,時村隼人,福田一志,小栗慶之,大林由美子,小林憲正
    • 学会等名
      日本分析化学会第62年会
    • 発表場所
      大阪
  • [学会発表] たんぽぽ計画での有機物曝露実験―ターゲットの選定と地上予備実験

    • 著者名/発表者名
      小林憲正,三田肇,藪田ひかる,中川和道,川本幸徳,金子竹男,大林由美子,神田一浩,吉田聡,鳴海一成,今井栄一,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27回大会
    • 発表場所
      つくば
  • [学会発表] Laboratory Simulation to Investigate Hydrocarbon Chemistry Related to Astrobiology

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi
    • 学会等名
      Methane Balance 2013
    • 発表場所
      Bern, Switzerland
    • 招待講演
  • [学会発表] Amino acids in cosmic dusts and carbonaceous chondrites

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, H. Mita, T. Kogawa, T. Kaneko, Y. Obayashi, Y. Kawaguchi, K. Okudaira, M. Tabata, H. Yabuta, E. Imai, S. Hasegawa , H. Kawai, H. Yano,H. Hashimoto, S. Yokobori, A. Yamagishi
    • 学会等名
      4th Symposium on Polar Science
    • 発表場所
      立川
  • [学会発表] 惑星間塵中の有機物と生命の起源:地上および宇宙実験による検証

    • 著者名/発表者名
      小林憲正,古川天,川本幸徳,金子竹男, 大林由美子, 三田肇, 奥平恭子, 矢野創, 田端誠, 橋本博文, 横堀伸一, 山岸明彦, たんぽぽWG
    • 学会等名
      2013年度日本惑星科学会秋季講演会
    • 発表場所
      石垣
  • [学会発表] 模擬星間環境中での宇宙線による複雑態アミノ酸前駆体の生成

    • 著者名/発表者名
      江藤碧,伊勢絢一,金子竹男,大林由美子,福田一志,小栗慶之,吉田聡,小林憲正
    • 学会等名
      2013年度日本惑星科学会秋季講演会
    • 発表場所
      石垣
  • [学会発表] 宇宙線による星間物質からの核酸塩基無生物的生成の検証

    • 著者名/発表者名
      時村隼人,岡部拓人,金子竹男,大林由美子,福田一志,小栗慶之,吉田聡,小林憲正
    • 学会等名
      2013年度日本惑星科学会秋季講演会
    • 発表場所
      石垣
  • [学会発表] 生命の「はじまり」―化学進化

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      「はじまり」シンポジウム
    • 発表場所
      葉山
    • 招待講演
  • [学会発表] Evolution of Interstellar Organics to Meteoritic and Cometary Organics: Approaches by Laboratrory Simulations,

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, Y. Kawamoto, W. Elmasry, M. Eto, H. Tokimura, T. Kaneko, Y. Obayashi, H. Mita, K. Kanda, S. Yoshida, H. Fukuda, Y. Oguri
    • 学会等名
      Internatioanl Astrobiology Workshop 2013
    • 発表場所
      相模原
  • [学会発表] 星間での有機物生成:実験・観測・計算のシナジー

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 学会等名
      研究会「地上実験・宇宙実験・観測・計算シナジーによる星間での生体分子・生体機能創生の解明」
    • 発表場所
      つくば
  • [学会発表] 模擬星間物質への粒子線照射による複雑態アミノ酸前駆体と核酸塩基の生成

    • 著者名/発表者名
      江藤碧,時村隼人,荒武れいな,伊勢絢一,川本幸徳,金子竹男,大林由美子,吉田聡,福田一志,小栗慶之,小林憲正
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第39回学術講演会
    • 発表場所
      広島
  • [学会発表] 重粒子線照射による模擬宇宙環境下での有機物の生成とその変成

    • 著者名/発表者名
      小林憲正,金子竹男,大林由美子,江藤碧,時村隼人,松田知之,横堀伸一,吉田聡
    • 学会等名
      平成25年度HIMAC共同利用研究成果発表会
    • 発表場所
      千葉
  • [図書] 生命の起源 宇宙・地球における化学進化2013

    • 著者名/発表者名
      小林憲正
    • 総ページ数
      195
    • 出版者
      講談社
  • [図書] アストロバイオロジー2013

    • 著者名/発表者名
      山岸明彦編,小林憲正ほか
    • 総ページ数
      331
    • 出版者
      化学同人

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公開日: 2015-05-28  

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