生命の起源における超分子的情報伝達モデルの提唱と検証

本研究では、粘土鉱物におけるSi（IV）元素のAl（III）元素による同型置換位置、すなわち、負電荷発生位置が情報源になるとの仮説に基づいているため、本研究の遂行において重要な無機化合物である粘土鉱物の合成を行った。特に、電荷密度（Si（IV）元素のAl（III）元素による同型 置換割合に相当する）、粒径といったパラメータに注目し、それらを系統的に変化させた粘土鉱物の合成とキャラクタリゼーションを行った。粘土鉱物の組成を、ICP,XRF,Al-NMRなどにより決定し、電荷密度としては５種類の異なるものの合成に成功した。それら粘土鉱物に対して、プローブ色素としてポルフィリンを吸着させたところ、ポルフィリンの光化学的な性質は明らかに粘土鉱物の電荷密度により変化することを見い出した。これらの成果は、粘土鉱物の電荷密度が、何かしらの情報としての性質を示しうることを意味しており、本研究課題の足掛かりとしての重要な知見を得たと言える。一方、粘土鉱物粒子の粒径の制御については、遠心分離機による分画によって一定程度の分画が可能であることを実験的に確認した。現在は、これまでの成果の論文化を進めており、また、これらの粘土鉱物をより大スケールで合成できるよう、合成容器、加熱方法などの準備を進めている。今後は、これらの粘土鉱物をホストとして、その表面上における、分子の振る舞いについて検討を行う予定であるが、その一端としてジアリルエテン誘導体の光異性化反応を実施した。

本研究では、粘土鉱物におけるSi（IV）元素のAl（III）元素による同型置換位置、すなわち、負電荷発生位置が情報源になるとの仮説に基づいているため、本研究の遂行において重要な無機化合物である粘土鉱物の合成を行った。特に、電荷密度（Si（IV）元素のAl（III）元素による同型 置換割合に相当する）、粒径といったパラメータに注目し、それらを系統的に変化させた粘土鉱物の合成とキャラクタリゼーションを行った。粘土鉱物の組成を、ICP,XRF,Al-NMRなどにより決定し、電荷密度としては５種類の異なるものの合成に成功した。それら粘土鉱物に対して、プローブ色素としてポルフィリンを吸着させたところ、ポルフィリンの光化学的な性質は明らかに粘土鉱物の電荷密度により変化することを見い出した。これらの成果は、粘土鉱物の電荷密度が、何かしらの情報としての性質を示しうることを意味しており、本研究課題の足掛かりとしての重要な知見を得たと言える。一方、粘土鉱物粒子の粒径の制御については、遠心分離機による分画によって一定程度の分画が可能であることを実験的に確認した。現在は、これまでの成果の論文化を進めており、また、これらの粘土鉱物をより大スケールで合成できるよう、合成容器、加熱方法などの準備を進めている。今後は、これらの粘土鉱物をホストとして、その表面上における、分子の振る舞いについて検討を行う予定であるが、その一端としてジアリルエテン誘導体の光異性化反応を実施した。