氷惑星内部でのアミノ酸重合と不斉増幅の可能性を探る

探索冰行星内部氨基酸聚合和不对称放大的可能性

基本信息

批准号：
21K18643
负责人：
鍵裕之
金额：
$ 4.08万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18643/
关键词：
アミノ酸高圧不斉増幅氷

项目摘要

本研究は、生命体がL体のアミノ酸のみから構成されるというホモキラリティが、氷惑星や衛星内部の高圧環境でアミノ酸が重合する過程でもたらされた不斉増幅に起因するのではないか、と言う我々の仮説が成り立つか否かを実験的に実証することを目的としている。そこで本年度は代表的なアミノ酸であるアラニンを取り上げ、その光学異性体であるL体とD体を出発試料として高圧実験を行い、その生成物である二量体、三量体の立体異性体を質量分析法で定量的に解析する手法の開発に取り組んだ。二量体、三量体にはそれらを構成するアラニンのL体とD体が含まれるため、その異性体の数はそれぞれ4種類、8種類となる。これらを通常のLC-MS(液体クロマトグラフィ質量分析計)で構造解析することは不可能である。そこで出発試料のL体を重水素置換体でラベルした上でキラルカラムを用いたＬＣ－ＭＳによる異性体分析を行うことで、これらの異性体を精度良く分離可能であることを明らかにすることができた。また、これらの分析を行う上で、全ての光学異性体を含んだ二量体、三量体の合成を行い、それを標準試料として用いることもきわめて重要である。本研究ではFmoc固相合成法を適用することによって、標準試料の作製に成功した。これらの開発を行った上で、室温、10 GPaでの高圧実験で得られた回収試料に含まれる二量体、三量体の異性体解析を行った。これらの回収試料からは想定される全ての異性体が検出された。今後は高圧実験で得られた回収試料を精密に解析し、不斉濃縮の可能性について議論を進めていく予定である。

这项研究的目的是在实验上证明我们的假设是否正确，是否正确地存在着仅由L形组成的活生物体的同质病，这是否是由于在冰球行星和卫星内高压环境中氨基酸聚合过程中发生的不对称扩增引起的。因此，今年我们采用了代表性的氨基酸丙氨酸，并使用光学异构体，L和D作为起始样品进行了高压实验，并致力于开发一种方法，以使用质谱法进行定量分析二聚体和三聚体的立体异构体。二聚体和三聚体包含构成其产品的L和D形式，因此异构体的数量为4和8。不可能使用常规LC-MS（液相色谱质谱仪）对它们进行结构分析。因此，通过使用手性柱将起始样品的L形式标记为启动样品的L形式，并通过LC-MS对异构体进行分析，可以澄清这些异构体可以高精度分离。此外，在进行这些分析时，合成包含所有光学异构体并将其用作标准样本的二聚体和三聚体非常重要。在这项研究中，通过应用FMOC固相合成方法成功制备了标准样品。在这些发展之后，分析了分析在10 GPA时在室温下在室温下获得的回收样品中包含的二聚体和三聚体的异构体。从这些恢复的样品中检测到所有预期的异构体。将来，我们计划精确分析在高压实验中获得的收集样品，并讨论不对称富集的可能性。