2022年9月19日月曜日

ホモキラリティ(1)

理学部の4回生の研究室配属で原子核の森田研を選んだのは,そのころパリティ非保存や時間反転非保存などの不思議さに興味を引かれたのと,素粒子の内山研は本格的すぎて難しそうだったというあたりだ。 原子核物理という観点で見ると,核構造や核反応の主流とはほど遠い原子核の弱い相互作用という辺境分野だったので,後々苦労したのかもしれない。

森田先生は,研究室の冷蔵庫に粘菌を飼っていた。一度チラッとみたことがあるが,ビーカーかシャーレに黄色い塊のようなものが入っていた記憶がかすかにある。タンパク質を形成するアミノ酸はほとんどすべて左旋性を持っているが,その原因として生命進化の生合成過程に光の円偏光による反応非対称性が影響しているという説がある。原子核のベータ崩壊におけるパリティ非保存に由来した電子の偏極が,円偏光の代わりの役割を果たすという話があったらしい。まあ,詳細は別にして,弱い相互作用のパリティ非保存が生命のキラリティと関係しているのではないかという問題意識だ。

そこで,なぜ粘菌を飼っているのかという説明なのだけれど,森田先生から聞いたような気もするが,右耳から左耳に話が素通りしてしまって記憶に残っていない。良く考えるとわからない話だ。粘菌の何を観察すればどんな結論が出るのだろうか。


夜,放送大学の特番をみていたら,東京理科大学の硤合憲三先生が発見した不斉自己触媒反応ホモキラリティの話をやっていた。1995年に発見された反応はある種の鉛の有機化合物を対象としたものだが,100万分の1以下の差しかない鏡像異性体の混合物から,不斉自己触媒反応を数ステップ繰り返すだけで一方の側が99.5%含まれる状態にまで到達することができるというものだ。

この反応が生命タンパク質アミノ酸の不斉合成の話に直接繋がるかどうかはわからないものの,このようは化学反応過程が存在することを最初に発見したことの意義は大きい。

なお,ホモキラリティとは,キラル分子(鏡像異性体が存在する分子)においてエナンチオマー(片側の鏡像異性体)だけが存在していることを表わす。地球上の生命のタンパク質を構成するアミノ酸においてはL体のみが,糖質ではD体のみが存在している。

ここから粘菌の話を思い出したのだった。

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