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ナノ構造体の構造変化を利用した分子ロボットの形態変化

Publicly Offered Research

Project AreaDevelopment of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence
Project/Area Number 15H00809
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

池田 将  岐阜大学, 工学部, 准教授 (20432867)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords超分子 / 自己組織化 / ナノ材料 / 分子機械
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、「刺激に応答した動的な挙動(運動や変形)を示す多機能性リポソームの創製」を目的に、刺激に応答する機能を有する人工分子自己集合型ナノファイバーの創製を行った。本研究では、「酵素」や異種の「自己集合ナノ分子集合体」が構造、機能的に共存する材料の開発も進めており、多数の分子部品から構成することになると予測される分子ロボットの開発に向けて不可欠な知見を与えるものと期待される。
具体的には、リポソームの構造変形を誘起するのに適した自己集合型ナノファイバーの構造的性質を明らかにすることを主眼に置き、(1)刺激応答性の追求(2)ナノファイバーの剛直性の制御に取り組んだ。(1)刺激応答性に関しては、複数の刺激にSequentialに化学反応を介して分子構造変化し、それに起因して自己集合特性の変化を示す分子の開発に成功した。また、(2)ナノファイバーの剛直性の制御に関しては、特に構造的性質を調べるため、種々の糖鎖を導入した自己集合性分子ライブラリーを創製した。顕微鏡観察の結果、糖鎖の構造の違いによって繊維の屈曲性が大きく異なることを明らかにした。
上記の検討から創製した分子を脂質二分子膜からなるリポソーム内に内包させる検討を進めた。リポソームの調整に関しては研究領域内の研究者に助言を頂き、着実に実行することができる状況をつくることができた。今後、新しい機能や性質を有する分子ロボット材料の開発につなげることができると考えている。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Chemically caged nucleic acids2017

    • Author(s)
      Masato Ikeda, Marina Kabumoto
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 46 Issue: 5 Pages: 634-640

    • DOI

      10.1246/cl.161063

    • NAID

      130005655666

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Reduction-responsive guanine incorporated into G-quadruplex-forming DN2016

    • Author(s)
      Masato Ikeda, Masahiro Kamimura, Yukiko Hayakawa, Aya Shibata, Yukio Kitade
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 17 Issue: 14 Pages: 1304-1307

    • DOI

      10.1002/cbic.201600164

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Preparation of supramolecular hydrogel-enzyme hybrids exhibiting biomolecule-responsive gel degradation2016

    • Author(s)
      Hajime Shigemitsu, Takahiro Fujisaku, Shoji Onogi, Tatsuyuki Yoshii, Masato Ikeda, Itaru Hamachi
    • Journal Title

      Nat. Protoc.

      Volume: 11 Issue: 9 Pages: 1744-1756

    • DOI

      10.1038/nprot.2016.099

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In situ real-time imaging of self-sorted supramolecular nanofibers2016

    • Author(s)
      Hajime Shigemitsu, Tatsuyuki Yoshii, Tatsuya Tanida, Masato Ikeda, Ryou Kubota, Itaru Hamachi
    • Journal Title

      Nat. Chem.

      Volume: 8 Issue: 8 Pages: 743-752

    • DOI

      10.1038/nchem.2526

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pro-apoptotic Peptide Amphiphile Self-Assembled with the Assistance of Polycations2015

    • Author(s)
      Masato Ikeda, Maika Kawakami, Yukio Kitade
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 44 Issue: 8 Pages: 1137-1139

    • DOI

      10.1246/cl.150399

    • NAID

      130005092607

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 刺激応答性超分子ファイバーの形成制御2016

    • Author(s)
      荒川華恵, 北出幸夫, 池田将
    • Organizer
      中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学
    • Year and Date
      2016-11-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 白金(IV)‐ペプチド複合体の自己集合挙動2016

    • Author(s)
      杉浦拓弥, 北出幸夫, 池田将
    • Organizer
      中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学
    • Year and Date
      2016-11-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 化学反応を基盤とする刺激応答性分子システムの構築2016

    • Author(s)
      池田将
    • Organizer
      ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      高知城ホール
    • Year and Date
      2016-06-04
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 自己集合性Pt(IV)―ペプチド複合体の創製2016

    • Author(s)
      杉浦拓弥, 北出幸夫, 池田将
    • Organizer
      ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      高知城ホール
    • Year and Date
      2016-06-04
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 多様な刺激に応答しゲル化する超分子ヒドロゲルシステム2016

    • Author(s)
      池田 将、金田拓朗、北出 幸夫
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Biomolecule Responsive Supramolecular Hydrogel-Enzyme Hybrids2016

    • Author(s)
      Masato Ikeda
    • Organizer
      9th Japan-China Joint Symposium on Functional Supramolecular Architectures
    • Place of Presentation
      分子科学研究所(岡崎コンファレンスセンター)
    • Year and Date
      2016-02-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 多様な刺激に応答する超分子ヒドロゲルの創製2015

    • Author(s)
      金田拓朗、池田 将、北出 幸夫
    • Organizer
      第45回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      三重大学
    • Year and Date
      2015-11-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 化学反応を活用した刺激応答性ナノ繊維~分子ロボットの骨格としての可能性~2015

    • Author(s)
      池田将
    • Organizer
      細胞を創る」研究会 8.0
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 化学反応性分子と生体分子からつくる刺激応答性材料2015

    • Author(s)
      池田将
    • Organizer
      日本生物工学会中部支部例会
    • Place of Presentation
      名古屋大学VBL
    • Year and Date
      2015-09-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 刺激応答性ナノ材料の開発と医療応用の可能性2015

    • Author(s)
      池田将
    • Organizer
      第127回日本薬理学会 近畿部会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場
    • Year and Date
      2015-06-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] 自己組織化マテリアルのフロンティア2015

    • Author(s)
      池田将(分担)
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      フロンティア出版
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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