北海道大学の渡部直樹教授のグループは-261℃の低温で光学活性を持つアミノ酸が生成され得ることを実験で確かめました。アミノ酸は生命が生きる上で欠かせないタンパク質の材料となる物質ですが、初めに作られた経緯は謎のままでした。宇宙の暗黒星雲に存在する極低温の微粒子の上で作られたのではないかと考えられていましたが、この実験では同様の環境でアミノ酸が作られることを確かめたのです。

プレスリリースより

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 アミノ酸は同じ元素からできていても光学異性体と呼ばれる2種類の物質が存在し、ちょうど右手と左手のように互いに鏡に映した形をしています。このような物質は光学活性と言い、光をねじれさせる性質を持っています。人工的に光学異性体を作ると多くの場合は右手型と左手型が同じ割合でできるはずなのに、どういうわけか地球上の生物はどちらか一方のアミノ酸だけを持っています。さらに、アミノ酸自体がどこで作られ、なぜ地球上に存在するのかもよくわかっていません。色々な仮説が考えられてはいるもののいまだにそれら理由は解明されておらず、生命の起源にまつわる最大の謎のひとつとされてきました。

 光学活性を持たないグリシンというアミノ酸と、特殊な水素原子を反応させると光学活性を持つようになります。しかし、この反応は-173℃以上の環境でしか起こらないと考えられてきました。エネルギーの壁を乗り越えるために熱エネルギーが必要になるからです。今回は-261℃という極低温でこの反応を起こすことを試みました。すると、トンネル効果というエネルギーの壁をすり抜ける現象が起こりグリシンに光学活性を持たせることに成功したのです。

 これによってアミノ酸がもつ光学活性は暗黒星雲で獲得した可能性がでてきました。しかし、なぜ右手型・左手型の片方だけを生命が持っているのかはわからないままです。今度の研究では、なぜ自然界には片手側の分子しか存在しないのかの謎にも迫っていくということです。

出典:【北海道大学】宇宙で最初の光学活性アミノ酸の生成経路解明(PDF)

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大学ジャーナルオンライン編集部

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