光応答性分子を用いた光新機能の創生とバイオフォトニクスへの応用
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20J21342
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 35030:Organic functional materials-related
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
中川 優磨 龍谷大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | ジアリールエテン / 光誘起細胞毒性 / DNAインターカレーション / 相互作用 / 結晶状態 / 白色発光 / 光沢材料 / 表面剥離 / 窒素含有ヘテロ環 / 分子スイッチ |
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| Outline of Research at the Start |
薬物活性を制御する方法として、薬剤に光スイッチ構造を導入することでその薬効の時空間的効果を光照射によって制御し、副作用や毒性の少ない薬剤開発を目指す研究が行われている。このような系は光線力学療法 (photodynamic therapy: PDT)への応用が期待出来る。本研究では、光によって可逆的に構造が変化するフォトクロミック化合物であるジアリールエテン (DAE)の光誘起細胞毒性の発現機構の解明、及び生体への応用を目指したシステムの構築を目指して研究を進め、バイオフォトニクスへの応用に資する基礎的知見を蓄積する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和4年度では、研究課題①: アリール基にthiazole環をもつジアリールエテンの光誘起細胞毒性と評価において、その光誘起細胞毒性のメカニズムを詳細に検討した。一般的なジアリールエテンの開環体は、400 nmよりも短波長に吸収をもつが、分子内にthiazole環をもつ誘導体はDNAと相互作用することで吸収が長波長化し、相互作用後の開環体は新たに436 nmに吸収をもつことがわかった。その結果、ジアリールエテン分子の閉環構造は平面性が高いためDNAにインターカレートし、その状態で開環と閉環の両構造が吸収をもつ波長 (本研究では436 nm)の光を照射することで、ジアリールエテンの開環-閉環反応が周期的に引き起こされることによってDNAの損傷が起こり、アポトーシスが誘起され、その結果細胞死が引き起こされることが示唆された。この結果はJ. Med. Chem誌にて論文が受理され、現在掲載準備中である。また、昨年より行っていた結晶状態で白色発光を示す分子の白色メカニズムについては、Mater. Adv.誌にて論文が掲載された。加えて、新たなジアリールエテンの応用例として、ジアリールエテンの結晶状態でのフォトクロミック反応を利用した光調節可能な黄金光沢微結晶膜の作製、多段階光照射を使用した効率的な光誘起表面剥離に関して新たに研究を行い、その成果がそれぞれBull. Chem. Soc. Jpn.誌とCryst. Growth Des.誌にて論文が掲載された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(14 results)
