| Project/Area Number |
23K04668
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
藤原 亮正 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (10580334)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | D-アミノ酸 / 分子認識 / 水和 / 化学進化 / 分子雲 |
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| Outline of Research at the Start |
イオンチャネル機能に関係し、生体分子の構造ゆらぎのプローブ分子としても用いられるトリプトファンの分子認識能に着目する。芳香族アミノ酸は星間分子雲で生成しても紫外光の吸収で壊れてしまうため、地球外物質から検出するのが非常に困難である。本研究では、研究室での実験研究という特徴を活かし、分子雲で生成して紫外光で壊れるけど、分子認識の痕跡を残すという現象を分子論的に検討して化学進化の観点から探索する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、生体中でのD-アミノ酸の役割が注目されている。ペプチドのD-アミノ酸認識と反応性の関係を検討するため、L-アラニンペプチドとトリプトファン(Trp)エナンチオマーの水素結合クラスターの物性を、極低温イオントラップを用いた紫外光解離分光と気相水分子吸着の実験から検討した。
(1)L-Serを含むトリペプチド(SAA, ASA, AAS)とTrpエナンチオマーの水和クラスターの紫外光励起では、水和したNH2CHCOOH脱離生成物が観測されたが、H+(D-Trp)ASA(H2O)nの場合だけ水和したプロダクトイオンが生成しなかった。
(2)紫外光解離スペクトルのS1-S0遷移(インドール環のππ*状態)を解析した結果、H+(D-Trp)ASAのバンド幅が他の５種, H+(L-Trp)SAA, H+(L-Trp)ASA, H+(L-Trp)AAS, H+(D-Trp)SAA, H+(D-Trp)AAS, に比べてシャープな特徴を示した。
(3)水素結合クラスターの表面物性を評価した結果、H+(D-Trp)ASA表面の親水性が上記５種の水素結合クラスター表面に比べて低かった。
以上の(1)(2)(3)の実験結果より、H+(D-Trp)ASAではTrpのインドール環が水素結合クラスター表面に存在するのに対して、他の5種のクラスターではTrpのアミノ基とカルボキシ基が表面に存在することを明らかにした。
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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
紫外光解離分光と気相水分子吸着の実験から、ペプチドのアミノ酸配列とD-アミノ酸認識の関係、および分子認識機構を明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
高感度な質量分析法と本研究で明らかにした分子認識機構を応用し、アミノ酸構造異性体とその鏡像異性体の識別と定量分析を試みる。次に核酸塩基とリボースがグリコシド結合したヌクレオシドとアミノ酸、水分子の分子間相互作用に着目し、低温孤立状態の水素結合錯体の紫外光解離実験から化学進化との関係を議論する。
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