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論文

Nitrogen $$K$$-edge soft X-ray natural circular dichroism of histidine thin film

泉 雄大; 田中 真人*; 谷川 能章*; 田邊 真依子*; 桃木 洋平*; 岩井 美樹*; 武中 駿*; 石山 公啓*; 黒木 美沙*; 室 隆桂之*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 502(1), p.012038_1 - 012038_4, 2014/04

 パーセンタイル:100

We report natural circular dichroism (NCD) spectrum of an amino acid, L-histidine, thin film in the nitrogen $$K$$-edge energy region. Three positive NCD peaks were observed at 399.9, 401.5, and around 407 eV. The first two peaks were assigned to the 1$$s$$ $$rightarrow$$ $$pi$$$$^{*}$$ transition of the nitrogen atoms in imidazole ring and the other was assigned to the 1$$s$$ $$rightarrow$$ $$pi$$$$^{*}$$ transition of the nitrogen atoms in imidazole ring and amino group. Imidazole ring and amino group are positioned at the side chain distant from and next to the asymmetric carbon, respectively. This result suggests that NCD spectroscopy in the soft X-ray region can selectively pick up the information on local structure around specific atoms, regardless of the position of atoms in molecules. It is interesting in view of application of NCD spectroscopy in the soft X-ray region to investigation of protein structures

論文

The Possible interplanetary transfer of microbes; Assessing the viability of ${it Deinococcus}$ spp. under the ISS environmental conditions for performing exposure experiments of microbes in the Tanpopo mission

河口 優子*; Yang, Y.*; 川尻 成俊*; 白石 啓祐*; 高須 昌子*; 鳴海 一成*; 佐藤 勝也; 橋本 博文*; 中川 和道*; 谷川 能章*; et al.

Origins of Life and Evolution of Biospheres, 43(4-5), p.411 - 428, 2013/10

 被引用回数:15 パーセンタイル:27.08(Biology)

In the Tanpopo mission, we have proposed to carry out experiments on capture and space exposure of microbes at the Exposure Facility of the Japanese Experimental Module of the International Space Station (ISS). Microbial candidates for the exposure experiments in space include ${it Deinococcus}$ spp. We have examined the survivability of ${it Deinococcus}$ spp. under the environmental conditions in ISS in orbit. A One-year dose of heavy-ion beam irradiation did not affect the viability of ${it Deinococcus}$ spp. within the detection limit. Exposure of various thicknesses of deinococcal cell aggregates to UV radiation revealed that a few hundred micrometer thick aggregate of deinococcal cells would be able to withstand the solar UV radiation on ISS for 1 year. We concluded that aggregated deinococcal cells will survive the yearlong exposure experiments. We propose that microbial cells can aggregate as an ark for the interplanetary transfer of microbes, and we named it "massapanspermia".

論文

Effect of temperature on the response of alanine dosimeters under low dose and long time irradiation

清藤 一; 長尾 悠人; 桃木 洋平*; 金子 広久; 中川 和道*; 小嶋 拓治

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 153, 2013/01

宇宙放射線の線量計測など、アラニン線量計の低線量域での応用が広がっている。総線量約10$$sim$$20Gy、照射時間約100hの条件下におけるアラニン線量計の線量応答値に対する照射中及び照射後の温度の影響を20$$sim$$80$$^{circ}$$Cの範囲で調べた。既知の高線量域での照射温度補正係数に加え、照射後の温度の影響に基づいて推定した照射中の高温による応答値の減衰を考慮することで、より正確な線量評価が可能であることが示唆された。

論文

アラニン線量計の低線量・長時間照射下における温度特性

長尾 悠人; 清藤 一; 桃木 洋平*; 金子 広久; 中川 和道*; 小嶋 拓治

Radioisotopes, 61(4), p.173 - 177, 2012/04

宇宙放射線の線量計測等、アラニン線量計の低線量域での応用が広がっている。総線量約10-20Gy,照射時間約100hの条件下におけるアラニン線量計の線量応答値に対する照射中及び照射後の温度の影響を20-80$$^{circ}$$Cの範囲で調べた。既知の高線量域での照射温度係数に加え、照射後の温度の影響に基づいて推定した照射中の高温による応答値の減衰を考慮することで、より正確な線量評価が可能であることが示唆された。

口頭

側鎖に窒素を含むアミノ酸の窒素K殻吸収端自然円二色性スペクトルの測定

泉 雄大*; 田邊 真依子*; 桃木 洋平*; 中川 和道*; 安居院 あかね; 室 隆桂之*

no journal, , 

軟X線領域における自然円二色性(NCD)スペクトルは、選択的に励起された元素近傍の立体構造を反映する。本研究では、ヒスチジンのNCDスペクトルを窒素K殻吸収端領域で測定した。不斉中心である$$alpha$$-炭素に直接結合する原子だけではなく、不斉中心から離れた原子由来のNCDシグナルも観測可能であるという他のアミノ酸についてなされた理論計算結果を定性的に実証したと結論した。

口頭

透過法を用いて測定したアミノ酸の軟X線自然円二色性スペクトル

泉 雄大*; 桃木 洋平*; 谷川 能章*; 田中 真人*; 安居院 あかね; 中川 和道*

no journal, , 

軟X線領域の自然円二色性(NCD)スペクトルは、選択的に励起された元素近傍の立体構造を反映し、紫外NCDよりも詳細な構造情報を得られる可能性がある。しかしながら、軟X線NCDに関する知見は十分に得られていない。本研究では、酸素K殻領域で4種類の生体アミノ酸(RCH(NH$$_{3}$$$$^{+}$$)COO$$^{-}$$)のNCDスペクトルを測定し、比較を行ったので報告する。

口頭

たんぽぽ(地球と宇宙空間の微生物と有機物の双方向伝播)WG報告; 微生物と有機物の宇宙曝露

横堀 伸一*; 小林 憲正*; 三田 肇*; 薮田 ひかる*; 中川 和道*; 鳴海 一成; 林 宣宏*; 富田 香織*; 河口 優子*; 清水 康之*; et al.

no journal, , 

現在準備を進めている国際宇宙ステーション(ISS)日本実験棟(JEM)の曝露部での宇宙実験「有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集(たんぽぽ)」の中の、微生物と有機物の宇宙曝露実験についてその進行状況を報告する。微生物宇宙曝露実験は、生物の長期宇宙生存可能性の検討、有機物宇宙曝露実験は、宇宙起源の生命の起原に関連する有機物の宇宙での変成を検討する。微生物、有機物の双方について、宇宙曝露サンプルをほぼ選定を終え、宇宙曝露実験に対する地上対照データの収集を引き続き進めている。また、これらのサンプルの宇宙曝露方法についても、検討を行っている。

口頭

ヒスチジン薄膜の窒素K殻自然円二色性スペクトル

泉 雄大; 田中 真人*; 谷川 能章*; 桃木 洋平*; 岩井 美樹*; 武中 駿*; 石山 公啓*; 黒木 美沙*; 室 隆桂之*; 中川 和道*

no journal, , 

これまでに軽元素の内殻電子を選択的に励起できる軟X線領域で自然円二色性(NCD)スペクトルを測定することで、通常の吸収測定では観測できない励起原子近傍の構造情報を選択的に得られる可能性を見出した。しかしながら、これまでに観測された軟X線NCDは、不斉炭素に近い原子由来のもののみであり、不斉炭素から離れた位置にある原子由来の軟X線NCDが観測できるかどうかはわかっていなかった。そこで本研究では、アミノ酸のひとつであるL-ヒスチジン(His)薄膜のNCDスペクトルを測定し、不斉炭素から離れた位置にある原子由来のNCD観測を試みた。その結果、L-Hisのもつすべての窒素原子の内殻励起に伴うNCDピークが観測され、不斉炭素から離れた位置にある原子であっても内殻励起NCDを測定可能であることが示された。本研究の結果は、アミノ酸のような比較的小さな分子にとどまらず、タンパク質のような生体高分子においても、内殻励起NCD測定によって原子近傍の構造情報を元素選択的に取得し得ることを示唆している。

口頭

The Possible interplanetary transfer of microbes; Assessing the viability of ${it Deinococcus}$ spp. under the ISS environmental conditions for performing exposure experiments of microbes in the Tanpopo mission

河口 優子*; Yang, Y.*; 川尻 成俊*; 白石 啓祐*; 鳴海 一成*; 佐藤 勝也; 橋本 博文*; 中川 和道*; 谷川 能章*; 桃木 洋平*; et al.

no journal, , 

To investigate the interplanetary transfer of life, numerous exposure experiments have been carried out on various microbes in space since the 1960s. In the Tanpopo mission, we have proposed to carry out experiments on capture and space exposure of microbes at the Exposure Facility of the Japanese Experimental Module of the International Space Station (ISS). Microbial candidates for the exposure experiments in space include ${it Deinococcus}$ spp.: ${it D. radiodurans}$, ${it D. aerius}$, and ${it D. aetherius}$. We have examined the survivability of ${it Deinococcus}$ spp. under the environmental conditions in ISS orbit (i.e., long exposure to heavy-ion beams, temperature cycles, vacuum and UV irradiation). We concluded that aggregated deinococcal cells will survive the yearlong exposure experiments. We propose that the microbial cells aggregate as an ark for the interplanetary transfer of microbes, and named it "Massapanspermia".

口頭

宇宙環境下での${it Deinococcus}$属の生存能力の検証(たんぽぽ計画)

河口 優子*; Yang, Y.*; 村野 由佳*; 原田 美優*; 川尻 成俊*; 白石 啓祐*; 高須 昌子*; 鳴海 一成*; 佐藤 勝也; 橋本 博文*; et al.

no journal, , 

微生物が凝集体状で長期にわたり宇宙空間で生存が可能であることを検証することを目的とした。放射線耐性菌である${it Deinococcus}$属の凝集体を作製し、紫外線耐性を調べた。乾燥した菌体を異なる厚み(1-2000$$mu$$m)に調整し、凝集体とした。宇宙空間で照射される波長領域であるVacuum UV(172nm)、UV-C (254nm)、UV-B(280-315nm)を真空下で凝集体に照射した。その後各凝集体の生存率を計測した。その結果、全ての紫外線照射下での${it Deinococcus}$属の生存率は、凝集体の厚みに依存した。さらに実験値をもとに照射強度と厚みと生存率の関係をモデル化した。全ての波長領域において1$$mu$$m(単層)では生存率が急速に低下した。しかし数mmあれば照射強度が増加しても高い生存率を示した。これは微生物の凝集体の側面の細胞は死滅するが紫外線を遮蔽し、内部の細胞は生存が可能であることが示している。このことから、微生物が凝集体を担体として宇宙空間を移動可能であるとするmasa-pansperumiaを提唱する。

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