Frontier of organic astrochemistry: Exploring primordial organic molecular evolution in the Solar System

有机天体化学前沿：探索太阳系原始有机分子演化

• 批准号: 21KK0062
• 负责人: 高野 淑識
• 金额: $ 12.15万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-10-07 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21KK0062/
• 关键词: 小惑星リュウグウ; アミノ酸; キラリティ; 核酸塩基; 可溶性有機分子群; 地球帰還粒子; 元素組成; 物質科学的性状; ピリミジン塩基; プリン塩基; 有機宇宙化学; 分子進化; 高分解能分子レベル分析; 非破壊・破壊分析; イメージング分析

今年度の上半期は、独自に開発した高精度な核酸塩基分析手法を駆使して、最古の太陽系物質である炭素質隕石（マーチソン隕石やタギッシュレイク隕石など3種）から、全ての生物のDNA・RNAに含まれる核酸塩基5種（ウラシル、シトシン、チミン、アデニン、グアニン）すべての同時検出に世界で初めて成功し、2022年4月27日（水）公開のNature Communications誌にhighlighting paperとして、公開された。同日、海洋研究開発機構、北海道大学、九州大学、東北大学、アメリカ航空宇宙局(NASA)らと共同プレスを行った。今年度の下半期は、「はやぶさ２」が持ち帰った小惑星リュウグウ試料に含まれる可溶性有機分子を分析し、成果をScience誌に発表した（2023年2月24日 公開）。リュウグウは小惑星帯で最も多いC型小惑星に属する暗い始原的な小惑星で、炭素質コンドライト隕石のような含水鉱物に富んでいる。始原的な炭素質コンドライトにはアミノ酸を含む様々な可溶性有機分子が存在することが知られており、生命の誕生につながる前生物的有機分子を初期の地球や他の天体に供給した可能性がある。まず、1回目のタッチダウンサンプリングで得られたリュウグウ表面試料に含まれる有機分子を日米欧の研究チームで分析を行い、その結果、アミノ酸やアミン、カルボン酸、芳香族炭化水素、含窒素環状化合物など種々の有機分子が検出された。さらに、小惑星リュウグウに核酸塩基とビタミンが存在することをNature Communications誌に発表した（2023年3月22日 公開）。本研究グループが培ってきた有機分子レベルでの精密分析技術や実証経験が、太陽系物質科学の統合的な理解に貢献できることを期待したい。本研究は、海洋研究開発機構・HMT株式会社・慶應義塾大学・東京工業大学の共同研究の一環として行われた。

在本财年的上半年，我们将使用内部开发的高精度核碱基分析方法来分析来自碳质陨石（默奇森陨石和塔吉什湖陨石等三种类型）中的所有生物，碳质陨石是太阳系中最古老的物质系统。世界上首次成功同时检测 DNA 和 RNA 中包含的所有五种核碱基（尿嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤），于 2022 年 4 月 27 日星期三发表在《自然》杂志上。它作为重点论文发表在《通讯》杂志上。同日，与日本海洋地球科学技术机构、北海道大学、九州大学、东北大学、美国国家航空航天局（NASA）举行了联合新闻发布会。今年下半年，我们分析了隼鸟二号带回的小行星龙宫样本中所含的可溶性有机分子，并将结果发表在《科学》杂志（2023年2月24日出版）上。龙宫是一颗黑暗的原始小行星，属于小行星带中最常见的C型小行星，富含碳质球粒陨石等含水矿物。已知原始碳质球粒陨石含有多种可溶性有机分子，包括氨基酸，可能为早期地球和其他天体提供了生命诞生前的有机分子。首先，来自日本、美国和欧洲的研究小组对首次着陆采样时获得的龙宫表面样本中所含的有机分子进行了分析，发现氨基酸、胺类、羧酸、芳香烃、多种有机分子，如检测到化学成分。此外，他们在《自然通讯》杂志上宣布，小行星“龙宫”上存在核碱基和维生素（发表于 2023 年 3 月 22 日）。我们希望该课题组所积累的有机分子水平的精密分析技术和演示经验能够有助于对太阳系材料科学的综合理解。这项研究是日本海洋地球科学技术机构、HMT 公司、庆应义塾大学和东京工业大学联合研究项目的一部分。

项目成果

Isotopic evidence of interstellar contributions to formation of polycyclic aromatic hydrocarbons from the Ryugu asteroid

龙宫小行星多环芳烃形成的星际贡献的同位素证据

• 发表时间: 2022
• 作者: Zeichner;S.;et al.
• 通讯作者: et al.

イオンペアクロマトグラフィー／電子スプレーイオン化質量分析法（LC/ESI-MS）による短鎖ペプチド類のマススペクトル解析 [技術論文].

通过离子对色谱/电子喷雾电离质谱 (LC/ESI-MS) 对短链肽进行质谱分析 [技术论文]。

• 发表时间: 2021
• 期刊: Researches in Organic Geochemistry
• 作者: 高野 淑識;大場 康弘;大河内 直彦
• 通讯作者: 大河内 直彦

炭素質小惑星(162173)リュウグウの試料中の可溶性有機分子

碳质小行星 (162173) Ryugu 样本中的可溶性有机分子

Organic matter in carbonaceous chondrite lithologies of Almahata Sitta: Incorporation of previously unsampled carbonaceous chondrite lithologies into ureilitic regolith

Almahata Sitta 碳质球粒陨石岩性中的有机物：将先前未取样的碳质球粒陨石岩性纳入脲质风化层中

• DOI: 10.1111/maps.13713
• 发表时间: 2021
• 期刊: Meteoritics & Planetary Science
• 作者: Kebukawa Yoko;Zolensky Michael. E.;Goodrich Cyrena A.;Ito Motoo;Ogawa Nanako O.;Takano Yoshinori;Ohkouchi Naohiko;Kiryu Kento;Igisu Motoko;Shibuya Takazo;Marcus Matthew A.;Ohigashi Takuji;Martinez James;Kodama Yu;Shaddad Muawia H.;Jenniskens Peter;Sandfor
• 通讯作者: Sandfor

Environmental assessment in the prelaunch phase of Hayabusa2 for safety declaration of returned samples from the asteroid (162173) Ryugu: background monitoring and risk management during development of the sampler system

• DOI: 10.1186/s40623-022-01628-z
• 发表时间: 2022-06-10
• 期刊: EARTH PLANETS AND SPACE
• 影响因子: 3
• 作者: Sakamoto, Kanako;Takano, Yoshinori;Tachibana, Shogo
• 通讯作者: Tachibana, Shogo