Creation of Artificial Systems Consisting of Flavin and Amino Acid Units as Models for Protein-based Magnetic Sensor
Project/Area Number |
22K05053
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
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Research Institution | Hiroshima University |
Principal Investigator |
岡 芳美 広島大学, 持続可能性に寄与するキラルノット超物質国際研究所, 研究員 (30470115)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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Keywords | ラジカルペア / フラビンタンパク質 / 微弱磁場センシング / DNA構造体 / 連結分子 |
Outline of Research at the Start |
「青色光受容体タンパク質クリプトクロムが磁気センサーとして働くのはなぜか?どのようにすれば人工的に(できるだけシンプルに)構築できるか?」という「問い」に対する分子化学的解明を実験的に示すことを目指す。電子アクセプターとドナー・ユニットを連結するDNA構造体および連結分子に着目し、フラビン-アミノ酸の配置を精密に設計、構築する。生体と同様の反応過程(1重項状態を前駆体とするラジカルペア形成過程)の実現、最終的な(3重項)ラジカルペアの長寿命化の実現を達成する。動物の磁気受容の解明は、感覚生物学の最重要課題の1つであり、本課題でクリプトクロムに関する構造-磁気センシング機能の相関を明らかにする。
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Outline of Annual Research Achievements |
「生体のクリプトクロムが磁気センサーとして働くのはなぜか?どのようにすれば人工的に(できるだけシンプルに)構築できるか?」という「問い」に対する分子化学的解明を実験的に示すことを目的とする。本研究では、クリプトクロム・磁気センサーの模倣、設計、精密合成のアプローチをとり、生体系と同じ反応過程を辿る、すなわち微弱磁場により1重項-3重項ラジカルペア間の転移が効率的に起こるモデルシステムの構築、最終的な3重項ラジカルペアの長寿命化の実現を目指す。また、その人工システムを用いて、構造-磁気センシング機能の相関を明らかにすることを目指している。 2022年度は、新規フラビン-Trp連結分子の合成を行い、時間分解電子スピン共鳴測定により青色光励起後にマイクロ秒オーダーの寿命をもつ3重項ラジカルペアの生成が確認できている。また、フラビンとTrpユニットを含むDNA構造体を得るために、Trp誘導体の合成を進めているところである。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
対象化合物系の有機合成がおおむね順調に進展している。合成後の化合物の評価も問題なく進められている。
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Strategy for Future Research Activity |
引き続き、対象分子系(フラビン-Trp連結分子およびフラビンとTrpユニットを含むDNA構造体)に関する合成と物性評価を進める予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)