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シドニー・フォックス | |
|---|---|
 シドニー・ウォルター・フォックス | |
| 生まれる | 1912年3月24日 |
| 死亡 | 1998年8月10日（享年86歳）[1] |
| 教育 | カリフォルニア大学ロサンゼルス校（BA）、カリフォルニア工科大学（Ph.D.） |
| 知られている | マイクロスフィア、生命の起源の研究 |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 生化学 |
| 機関 | アイオワ州立大学、フロリダ州立大学、マイアミ大学、南イリノイ大学、サウスアラバマ大学 |
シドニー・ウォルター・フォックス(1912 年 3 月 24 日 - 1998 年 8 月 10 日) は、ロサンゼルス生まれの生化学者で、生物系の起源に関する発見に尽力した。フォックスは、無機分子からのアミノ酸の合成、無機分子と熱エネルギーからのタンパク質性アミノ酸と「プロテノイド」と呼ばれるアミノ酸ポリマーの合成を研究し、プロテノイドと水から世界初と思われる原始細胞を作成した。彼はこれらの球体を「ミクロスフェア」と呼んだ。フォックスは、地球上に生命が誕生する前の時代に存在していたさまざまな単純な有機分子の集まりである俗称「原始スープ」から生命が自発的に組織化されるという、自然発生のプロセスを信じていた。また、彼は、自分の実験が原始地球の条件に類似していると主張した。
フォックス氏は実験で、無機分子と熱エネルギーからタンパク質のような構造を作り出すことが可能であることを実証した。フォックス氏はさらに、細菌細胞に非常に似ているという微小球を作成し、それが最も初期の生命体、つまり原始細胞に似ている可能性があると結論付けた。
バイオグラフィー
幼少期
シドニー・フォックスは、かつら職人のジェイコブ・フォックス[2]とウクライナ移民のルイーズ・バーマン[3]の息子でした。フォックスはライア・ジョッフェ[3]と結婚し、ローレンス、ロナルド、トーマスの3人の息子が生まれました。3人の息子は皆科学者になりました。[4]彼の家族はユダヤ人でした。[3]
フォックスはカリフォルニア大学ロサンゼルス校[4]で化学の学士号を取得しました。[5]その後、カリフォルニア工科大学[4]で1940年に博士号を取得し[6] 、ライナス・ポーリング研究所でポスドク研究を行い、ライナス・ポーリングと親しくなりました。[5]
学歴
1943年から1955年まで、フォックスはアイオワ州立大学の教授を務めた。1949年から1955年まで、アイオワ農業試験場の化学科長となった。1955年、シドニー・W・フォックスはフロリダ州立大学に移り、化学教授、海洋研究所所長、宇宙生物科学研究所所長を歴任した。[4] 1964年、フォックスはマイアミ大学に移り、そこで25年間、分子進化研究所の教授および所長を務めた。[5]このプログラムは、アメリカ航空宇宙局（NASA）の支援を受けていた。[5]フォックスはまた、南イリノイ大学の植物生物学部で特別研究教授として教鞭を執った。 [4]その後、フォックスはサウスアラバマ大学に移り、1993年に海洋科学部門の著名な研究科学者に任命されました。[4]
晩年
フォックスは死の9年前に5回バイパス手術を受け、13週間昏睡状態になった。大きな障害もなく生き延び、キャリアを続けた。[3]フォックスは80代まで教授として働き続けた。[4]死の2年前の1996年、フォックスは国際生命起源学会（ISSOL）のフェローに選出された。[4]シドニー・ウォルター・フォックスは1998年8月10日月曜日、アラバマ州モビールで亡くなった。[5]
理論
無機分子からのアミノ酸の生成
シドニー・フォックスはミラー・ユーリー実験で得られた情報を基に実験を行った。ミラー・ユーリー実験は1950年代初頭にハロルド・ユーリーの指導の下、科学者スタンリー・ミラーによって行われた。 [7]
ミラー・ユーリーの実験では、フラスコの中で水素、アンモニア、メタンのガスとともに水を沸騰させた。ガスは装置を通り、2つの電極を通過して電荷を発生させ、地球に生命が誕生する前の大気中に存在していた雷のような働きをした。ガスは冷却されて凝縮し、沸騰したフラスコに戻った。スタンレー・ミラーがフラスコの水を観察して見つけたのは、酸とアミノ酸だった。アミノ酸はタンパク質の必須の「構成要素」分子である。スタンレー・ミラーとハロルド・ユーリーの実験は、生命が無機分子、水、電荷の存在から形成されたことを示唆している。これらの条件は、原始地球の条件に似ていると想定されている。[7]
1964年、フォックスと原田薫は同様の結果をもたらす実験を行った。この実験では、メタンを水酸化アンモニウムの濃縮溶液に流し込み、その後、約1000℃のシリカ砂が入った熱い管に流した。フォックスは、シリカ砂の代わりにシリカゲル、火山の溶岩、アルミナを使用できることを示唆した。次に、ガスを冷たいアンモニア水に吸収させた。その結果、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、スレオニン、プロリン、チロシン、フェニルアラニンという12種類のタンパク質様アミノ酸が生成された。[8]
ヘインズとパベル、オロとカマット、フォックスとウィンザーなどの科学者チームによって、アミノ酸の生成につながる同様の実験が数多く行われました。[8]
プロテノイドの生成
フォックスと原田薫によるプロテノイドの形成に関する最初の実験の一つは、アミノ酸の熱共重合によるタンパク質類似物質の生成と呼ばれ、1958年2月に実施されました。[9]
実験は、L-グルタミン酸を油浴で加熱することから始まった。DL-アスパラギン酸とアミノ酸混合物をL-グルタミン酸に加え、CO 2層の下の油浴で3時間加熱した。溶液を冷却し、それが入っているガラス容器を20 mLの水でこすり、一晩置いた。その結果、粒状の沈殿物ができた。翌日、沈殿物に10 mLの水と10 mLのエタノールを加えて濾過した。濾過後に残った固体をセロハン透析チューブに入れ、4日間水浴に置いた。チューブの内部を観察し、クロマトグラムを撮ったところ、ポリペプチド鎖の存在が示された。フォックスは、これらのタンパク質のような構造を「プロテノイド」と呼んだ。ポリペプチド鎖は、グルタミン酸、アスパラギン酸、アミノ酸で構成されており、それぞれの割合から、構成要素の配置がランダムではないことが示唆された。この実験は、原始地球と似た条件でアミノ酸が乾燥する様子を再現することを目的としていた。[9]触媒なしでアミノ酸を重合するには、140～180℃程度の非常に高い温度が必要である。フォックスは論文の中で、原始地球では、温泉、干上がったラグーン、加圧された火山マグマという3つの異なるシナリオでこれらの温度に達した可能性があると述べている。[10]
この実験は、原始地球上でタンパク質が主に熱を使って形成されたことを証明したわけではないが、フォックスと原田薫は、ミラー・ユーリー実験で形成されたアミノ酸と熱だけでプロテノイドを合成できるのであれば、さらなる研究によって同化反応、酵素タンパク質、核酸が最初にどのように形成され、ひいては最も初期の生命がどのように誕生したのかという答えが得られる可能性があると考えた。[9]
フォックスは、実験を設定するにはさまざまな方法があると指摘した。油浴で予熱せずにL-グルタミン酸をL-グルタミンに置き換え、リン酸を加えることもできる。リン酸はペプチド結合の形成の触媒として働く。[9]
この種の実験に懐疑的な人々もいる。彼らは、この実験が妥当であるためには、生命誕生前の地球にはリジン、グルタミン酸、アスパラギン酸が高濃度で存在する必要があったはずだと考えている。なぜなら、フォックスの実験ではこれらの物質が高濃度であったからだ。原始地球の表面にはこのようなアミノ酸の分布があった可能性は低いと考える人もいる。[6]
プロテノイドをマイクロスフィアに組み立てる
フォックスは、細胞の起源はミクロスフェアまたはプロトセルであると主張している。ミクロスフェアは、適切なプロテノイドに水または塩溶液を加えることで作られる。ミクロスフェアを準備するために、フォックスは熱いプロテノイドに沸騰した塩溶液 10 mL を加え、慎重にかき混ぜた。次に、溶液を 30 秒間沸騰させ、容器から溶液を取り出して冷たい容器に注いだ。溶液が冷めたら、顕微鏡で結果を観察しました。タンパク質ポリマー 1 グラムから、各球に約 100 億分子のプロテノイドを含むミクロスフェアが最大 10 億個生成されます。フォックスは、ミクロスフェアの組み立てには約 20 分かかり、水 (または塩溶液) を混合前に加熱すると、より迅速に、より優れたミクロスフェアが生成されると述べています。[8]
マイクロスフィアは細胞に似た特性を複数備えている。生産されたマイクロスフィアはほぼ均一な球形で、フォックスは球状細菌の形状と均一性を模倣していると信じていた。また、均一性はマイクロスフィアを平衡状態に保つ高度なシステムが存在することを意味していると彼は信じていた。マイクロスフィアは二分裂によって無性分裂することができ、他のマイクロスフィアと接合部を形成し、細胞に相当する二重膜を発達させることができた。[8]
出版物
シドニー・フォックスは約380点の著作を執筆または共著しており、そのうち9点は書籍である。[4]
- フォックス、シドニー W. (1965)。「前生物学的システムとその分子マトリックスの起源」ニューヨーク: Acad. Pr.
- Fox, Sidney W., Klaus Dose ; A. Oparin による序文付き (1977)。分子進化と生命の起源 (改訂版)。ニューヨーク: M. Dekker。
- Ho、Mae-Wan編、Fox、Sidney W. (1988)。進化のプロセスとメタファー。チチェスター：Wiley。pp. 333。ISBN 0-471-91801-6 。
- フォックス、シドニー W. (1988)。生命の出現: 内部からのダーウィンの進化。ベーシックブックス。
- フォックス、シドニー W. (1957)。タンパク質化学入門。ニューヨーク: ワイリー。
- フォックス、シドニー W.、デュアン L ロルフィング、アレクサンドル イワノビッチ オパリン (1972)。分子進化: 前生物学的および生物学的。ニューヨーク: プレナム プレス。
- フォックス、シドニー W. (1984)。「個性と決定論：化学的および生物学的基礎」ニューヨーク：プレナム プレス。
参照
参考文献
- ^ 「今週の死んだ科学者 - シドニー・W・フォックス」deadscientistoftheweek.blogspot.com。 2013年3月25日。 2019年9月7日閲覧。
- ^ 『アメリカ国民伝記百科事典：最新巻』ミシガン大学：JTホワイト。1964年。
- ^ abcd Fox, Ron. 「Ron Fox Travel Chronicles, Commentaries and Articles」. Sidney W. Fox . Ron F. Fox . 2012年4月4日閲覧。
- ^ abcdefghi Schwartz, Alan W. (1999年1月1日). 「Sidney W. Fox, 1912–1998」.生命の起源と生物圏の進化. 29 (1): 1– 3. Bibcode :1999OLEB...29....1S. doi :10.1023/A:1006508001786. S2CID 12190164.
- ^ abcde 「シドニー・W・フォックス、初の月の岩石を分析」ロサンゼルス・タイムズ。1998年8月18日。 2012年3月17日閲覧。
- ^ ab デインティス、ジョン（2008年）。科学者の伝記百科事典。CRCプレス。p.259。ISBN 978-1-4200-7271-6。
- ^ ab Miller, Stanley (1953年5月15日). 「原始地球条件下でのアミノ酸の生成」(PDF) . Science . New Series. 117 (3046): 528– 529. Bibcode :1953Sci...117..528M. doi :10.1126/science.117.3046.528. PMID 13056598. 2012年3月30日閲覧。
- ^ abcd Fox, Sidney W.; Dose, Klaus (1977). J. Lawrence Fox (編).分子進化と生命の起源(改訂版). ニューヨーク: Marcel Dekker. ISBN 9780824766191。
- ^ abcd Fox, Sidney W.; Kaoru (1958年11月14日). 「アミノ酸の熱共重合によるタンパク質類似生成物の生成」. Science . New Series. 128 (3333): 1214. Bibcode :1958Sci...128.1214F. doi :10.1126/science.128.3333.1214. JSTOR 1756313. PMID 13592311.
- ^ Fox, Sidney W. (1957年10月). 「自然発生の化学的問題」. Journal of Chemical Education . 34 (10): 472– 479. Bibcode :1957JChEd..34..472F. doi :10.1021/ed034p472.
外部リンク
- デインティス、ジョン（2008年8月18日）。科学者の伝記百科事典（第3版）。CRC Press。ISBN 978-1-4200-7272-3– Google ブックス経由。
- 「シドニー・W・フォックス、初めて月の岩石を分析」。1998年8月18日 – LAタイムズ経由。
- Fox, Sidney W.; Harada, Kaoru (1958). 「アミノ酸の熱共重合によるタンパク質類似生成物の生成」. Science . 128 (3333): 1214. Bibcode :1958Sci...128.1214F. doi :10.1126/science.128.3333.1214. JSTOR 1756313. PMID 13592311.
- フォックス、シドニー W. (1957)。「自然発生の化学的問題」。化学教育ジャーナル。34 (10): 472。Bibcode : 1957JChEd..34..472F。doi :10.1021/ ed034p472。