【本学研究者情報】

〇大学院理学研究科地学専攻
准教授　古川善博（ふるかわ　よしひろ）
研究者ウェブサイト

【発表のポイント】

• 「初期の地球でどのようにアミノ酸がつながってタンパク質が生成したのか？」は生命の起源解明に向けて明らかにすべき大きな謎の一つです。
• アミノ酸がほとんどつながらないと考えられていた中性の蒸発環境で、ホウ酸を触媒とすることにより、これまでの研究で最も長い39分子のアミノ酸が結合したポリペプチド^注1の生成に成功しました。
• 生命の起源にとってタンパク質と同様に重要な遺伝分子であるリボ核酸は、中性で安定でありホウ酸が合成を促進することから、この研究結果は、生命誕生前の地球の沿岸域（中性の蒸発環境）でタンパク質とRNAが生成し、相互作用して、生命へと化学的に進化していった可能性を示しています。

【概要】

タンパク質は生体反応を触媒する酵素として働き、生命に不可欠な高分子です。その一方で、生命にはDNAとリボ核酸（以下、RNA）と呼ばれる遺伝の役割を担う核酸も不可欠であり、それらの機能を持つ高分子が生命誕生前の地球でどのように生成したかは、生命の起源における大きな謎となっています。従来の研究では、核酸が不安定となるアルカリ性の蒸発環境ではアミノ酸が繋がりやすく、模擬実験において最長で20分子のアミノ酸が繋がったペプチドが生成することが報告されていました。一方で、核酸が安定となる中性環境ではアミノ酸がほとんどつながらないことが知られていました。

　東北大学大学院理学研究科の古川善博准教授の研究グループは、RNA材料分子の生成を促進することが知られるホウ酸に着目し、ホウ酸がアミノ酸の重合反応^注2にどのような影響を与えるのかを研究しました。その結果、中性と酸性の蒸発環境でホウ酸がアミノ酸の重合反応を触媒し、中性では最も単純なアミノ酸であるグリシンが39分子結合したポリペプチドが生成することを明らかにしました。この研究結果は、生命誕生前の地球の沿岸域でタンパク質が生成し（図1）、同じ場所で生成した可能性のある核酸と相互作用して、生命へと化学的に進化していった可能性を示しています。

　この研究成果は、5月8日に化学分野の学術誌Communications Chemistryで発表されました。

　

【用語解説】

注１　ポリペプチド
アミノ酸がペプチド結合で繋がった分子をペプチドと呼び、一般に短いものをペプチドまたはオリゴペプチド、長いものをポリペプチドと呼ぶ。タンパク質は一般に50分子以上のアミノ酸がペプチド結合で繋がった分子。

注２　重合反応
似た分子がつながり合って長い分子ができる反応で、タンパク質はアミノ酸が重合してできる分子。

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学大学大学院理学研究科地学専攻
准教授　古川 善博　（ふるかわ よしひろ）
TEL: 022-795-3453
E-mail: furukawa*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（報道に関すること）
東北大学大学院理学研究科
広報・アウトリーチ支援室
TEL: 022-795-6708
E-mail: sci-pr*mail.sci.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）