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J-GLOBAL ID：201902252294605170   整理番号：19A2681903

原始生命誕生場で起こる岩石-水相互作用と金属タンパク合成のための二次鉱物の役割

Birthplace of Proto-life: Role of Secondary Minerals in Forming Metallo-proteins through Water-Rock Interactions

著者 (5件)： 吉屋一美 (東京工業大学地球生命研究所) ,  佐藤友彦 (東京工業大学地球生命研究所) ,  大森聡一 (放送大学) ,  丸山茂徳 (東京工業大学地球生命研究所) ,  丸山茂徳 (ノボシビルスク国立総合大学)
資料名： 地学雑誌  (Journal of Geography)
巻： 128  号： 4  ページ： 625-647(J-STAGE)  発行年： 2019年 
JST資料番号： G0643A  ISSN： 0022-135X  CODEN： CGZAA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 冥王代表面は,主に3種類の岩石によって覆われていた: すなわち,コマチアイト,KREEP玄武岩および斜長石である。それらは,現代の地球上のそれらとは著しく異なっていた。これらの岩石と水の間の水-岩石相互作用は,高い還元環境をもたらし,原始生命誕生用の金属酵素を生産するために重要である岩石表面上に二次鉱物を形成した。これまでの研究では,構造的類似性から金属酵素と硫化鉱物の活性部位との相関を示唆しているが,原始生命がどこで誕生したかを理解する上で重要である,これらの鉱物中に含まれる金属元素の起源については議論されていない。天然原子炉間欠泉系におけるコマチアイトの水-岩石相互作用により形成された二次鉱物を調べ,続いて金属酵素と二次鉱物の活性部位間の関係について考察した。コマチアイトの代わりに,著者らは,生命誕生場に対する冥王代のモダンアナログの1つと想定されている北日本中央の長野県,白馬八方地域で採取した蛇紋岩を使用した。主要な蛇紋岩鉱物に加えて,磁鉄鉱,クロム鉄鉱,黄鉄鉱およびペントランダイトを含むいくつかの微量鉱物が発見された。以前の研究では,ペントランダイトは,以前の研究における金属酵素を形成するための重要な金属元素を供給する候補としては言及されていない。また,それは,ヒドロゲナーゼの活性部位の構造的特徴に酷似しているため,水素発生の触媒として作用している。ニッケル-硫化鉄,ペントランダイトは生命起源の重要な鉱物の一つと考えられている。さらに,これらの岩石の水-岩石相互作用からどのような種類の微量鉱物が得られるかについて熱力学計算を用いて推定した。KREEP玄武岩は,大量の鉄を含み,それは,原始生命誕生に関連する電子移動酵素である金属酵素,特にフェレドキシンを生産するのに有用である可能性がある。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： コマチアイト ,  超塩基性岩 ,  玄武岩 ,  斜長石 ,  タンパク質合成 ,  生命 ,  *生命の起源 ,  相互作用 ,  原子炉 ,  二次鉱物 ,  蛇紋岩 ,  ペントランド鉱 ,  フェレドキシン ,  金属酵素 ,  硫化物 ,  ヒドロゲナーゼ ,  *蛇紋岩化作用 ,  *金属タンパク質 ,  金属硫化物 ,  天然原子炉 ,  太古代 ,  水-岩石相互作用
準シソーラス用語： 始生代 ,  岩石-水相互作用 ,  冥王代

著者キーワード (10件)： - ,  - ,  - ,  - ,  - ,  - ,  - ,  - ,  - ,  -

分類 (2件)： 生命の起源と前生物学  (EC03020B) ,  水圏・生物圏の地球化学  (DD01030A)

引用文献 (77件)：

• Arai, T. and Maruyama, S. (2017): Formation of anorthosite on the Moon through magma ocean fractional crystallization. Geoscience Frontiers, 8, 299-308.
• Arrhenius, S. (1908): <i>Worlds in the Making: The Evolution of the Universe</i>. Harper & brothers.
• Baross, J.A. and Hoffman, S.E. (1985): Submarine hydrothermal vents and associated gradient environments as sites for the origin and evolution of life. Origins of Life and Evolution of the Biosphere, 15, 327-345.
• Bertini, I., Gary, H.B., Lippard, S.J. and Valentine, J.S. (1994): Bioinorganic Chemistry. University Science Books.
• Boyet, M. and Carlson, R.W. (2007): A highly depleted moon or a non-magma ocean origin for the lunar crust?. Earth and Planetary Science Letters, 262, 505-516.

タイトルに関連する用語 (6件)： 生命 ,  岩石 ,  相互作用 ,  タンパク合成 ,  二次鉱物 ,  役割