配位プログラミングによるバイオガス分子放出材料の創成と細胞操作
Publicly Offered Research
| Project Area | Coordination Programming - Science of Molecular Superstructures for Chemical Devices |
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| Project/Area Number |
24108720
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古川 修平 京都大学, 物質ー細胞統合システム拠点, 准教授 (90452276)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
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| Keywords | 金属錯体 / 配位プログラム / 配位高分子 / 生体分子 / 細胞 / 配位プログラミング / 細胞刺激 |
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| Research Abstract |
一酸化窒素(NO)、硫化水素(H2S)、一酸化炭素(CO)などのバイオガス分子は、生体内において神経伝達分子として知られており、 特に心臓機能や脳の記憶メカニズムにおいて重要な役割をはたしている。一方でこれらバイオガス分子は濃度が高すぎると毒性を有す るため「諸刃の剣」として働く分子である。生体内においてこれら分子は酵素反応によって製造されており、これら生体ガス分子の作 用を様々な細胞で調べるためには、人工的材料による放出制御システムの開発が待ち望まれていた。 本研究では、金属イオンと有機配位子の自己集合化により組み上がる三次元構造体である「多孔性金属錯体」に、有機化学的及び無機 化学的アプローチによるプログラミングを施し、全く新しい光応答型バイオガス放出材料の構築を行うことを目的としている。一酸化窒素(NO)放出制御有機配位子を用いた配位プログラミングによる多孔性金属錯体の合成と光刺激によるNO放出制御実 験の課題を遂行し、NOを光刺激で放出可能な多孔性金属錯体の合成に成功し、生細胞を用いた実験により、放出されたNOが生細胞内で膜貫通タンパク質と反応し、カルシウムイオン濃度の増加を引き起こすことを実証した。さらに、様々な生体ガス分子を含む機能分子の放出制御が可能なプラットフォーム材料として、多孔性金属錯体と金ナノロッドのメゾスコピック融合材料の合成に成功した。金ナノロッドの光熱変換能を利用し近赤外光を当てることで局所的に加熱を行うことで、多孔性金属錯体から分子を放出可能であることを示した。この成果により、自在に生体機能分子放出を行うことが可能になった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Integration of porous coordination polymers and gold nano-rods into core-shell mesoscopic composites towards light-induced molecular release2013
Author(s)
Kira Khaletskaya, Julien Reboul, Mikhail Meilikhov, Masashi Nakahama, Stéphane Diring, Masahiko Tsujimoto, Seiji Isoda, Franklin Kim, Ken-ichiro Kamei, Roland A. Fischer, Susumu Kitagawa and Shuhei Furukawa
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Journal Title
Journal of the American Chemical Society
Volume: 135
Issue: 30
Pages: 10998-11005
DOI
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Peer Reviewed
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