Structural basis and physico-chemical evaluation for rational design and theoretical calculation of molecular engine

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Molecular Engine: Design of Autonomous Functions through Energy Conversion
• Project/Area Number: 18H05425
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: Murata Takeshi 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (80415322)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長門石 曉 東京大学, 医科学研究所, 特任准教授 (30550248)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2023-03-31
• Keywords: 発動分子 / 構造基盤 / 物理化学評価

Outline of Final Research Achievements

Our goal is to establish a new academic field and the foundational scientific principles for constructing a "Molecular Engine". These molecules are devices that undergo mechanical structural changes upon receiving external energy, and exploit these changes to convert it into a different form of energy. Our research team has successfully revealed the physicochemical properties and structural information of various molecular engines, including rotational, linear, light-driven, and signal transmission types. Moreover, we have established a physicochemical evaluation and structural basis for the rational design and theoretical calculations of these molecular engines, thus contributing to the development of the "Molecular Engine" field.

Free Research Field

構造生物化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られた成果は、原著論文発表や学会発表、プレスリリース発信を基盤に、科学系雑誌や新聞、インターネット等のメディアを通じて広く発信した。回転型発動分子の成果は、多剤耐性菌に対する抗菌薬の開発に生かされている。リニア型発動分子の成果は、巨大化植物の開発に貢献している。光駆動型（およびシグナル伝達型）発動分子の成果は、光センサーへの応用や新たな創薬開発に役立つことが期待される。以上のことから、本研究成果は「発動分子科学」の発展に貢献するのみならず、日本国民の生活向上にも貢献するものである。