【ELSI】アミノ酸からシアン化水素を生成

― メタンに依存しない生命起源のシナリオを提示 ―

東京科学大学（Science Tokyo） 未来社会創成研究院 地球生命研究所（ELSI）の中村龍平教授（兼 理化学研究所 環境資源科学研究センター チームディレクター）、楊澤寧大学院生（博士後期課程1年）、李亜梅特任准教授（研究当時、現 中国科学技術大学特任教授）らの研究チームは、アミノ酸からシアン化水素（HCN）を水中で直接つくる反応を見いだしました。

1953年のユーリー・ミラー実験は、メタンを含む大気に雷を模した放電を行うことでHCNが生じ、そこからアミノ酸や核酸の材料となる分子ができる可能性を示し、生命起源研究の出発点となりました。しかし最近の研究では、初期地球の大気にはメタンが微量だった可能性が指摘されています。そのため、原始地球でHCNがどのようにつくられたのかは、重要な課題として残っています。

今回の研究では、地球に豊富に存在する38種類の鉱物を調べた結果、二酸化マンガン（MnO2）という鉱物がアミノ酸と反応してHCNを生み出すことが分かりました。この反応は、酸性からアルカリ性までの幅広い水溶液条件下で、温和な温度で進みます。また、複数のアミノ酸やペプチドからもHCNができることが確認されました。

本研究は、メタンを含む大気を仮定しなくても、アンモニアから合成されるアミノ酸からHCNが生成し得たことを示しました。さらに、アミノ酸からHCNをつくる反応は現在の生命でも見られることから、生命誕生以前の化学反応と生物の代謝のつながりを示すものです。これらの知見は化学進化を考えるうえで、新しい手がかりとなります。

本成果は、3月23日付（現地時間）に米国科学誌「Proceedings of the National Academy of Sciences」に掲載されました。

Zening Yang, Yamei Li, Norio Kitadai, Masahiro Yamamoto, Yuichiro Ueno, Yanjing Lu, Ailong Li, Kiyohiro Adachi, Akira Yamaguchi, Daisuke Hashizume and Ryuhei Nakamura. Mineral-facilitated aqueous synthesis of hydrogen cyanide from prebiotically abundant amino acids for chemical evolution. Proceedings of the National Academy of Sciences（PNAS）. DOI: 10.1073/pnas.2515031122

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