2022 Fiscal Year Annual Research Report
Emergence of autonomous functions through hierarchical integration of molecular engines
| Project Area | Molecular Engine: Design of Autonomous Functions through Energy Conversion |
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| Project/Area Number |
18H05423
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
角五 彰 京都大学, 理学研究科, 教授 (10374224)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
景山 義之 北海道大学, 理学研究院, 助教 (90447326)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 自己組織化 / 発動分子・分子モーター / 協同性と機能創発 / 階層構造 / エネルギー変換と力学的仕事 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、１）二次元界面を足場とした生体発動分子の運動発現系の確立、２）生体発動分子の集団運動発現系の確立、３）生体発動分子による物質輸送システムを確立することで標的物質を集団で輸送し機能的な組織体へと組み上げる集積場を提供する。さらに得られた知見をもとに４）人工分子による自律集団運動を実現することを目的としている。本年度は、班内連携を行いながら目的物質をドラッグ＆ドロップする方法論を確立した。さらに、位置選択的な物質運搬・輸送を光により制御可能なシステムを構築した。一方で、熱耐性を有する生体機動分子を理論予測と進化工学を融合したタンパク質の熱安定化変異体のスクリーニング法をもとに開発した。人工発動分子の集団化によるエネルギー変換系の学理構築に向けた取り組みとして、以下の事柄を行った。光駆動発動分子が繰り出す巨視的運動の様態を決める要因について反応速度式から数理モデルを構築しその機構を説明した。加えて、照射光を偏光にした実験から運動発現へのメモリー効果の存在を見いだした。さらには、ソフトマターに介在する水分子のダイナミクスの計測研究において見いだした新規光化学反応系について、その反応解析を進め、その反応機構を理解するとともに、光ケージド化合物としての実用可能性を調査した。
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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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