2003 Fiscal Year Annual Research Report
可視光による脂質二分子膜を介したイオン輸送の光制御
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15550142
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
神 隆 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80206367)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
門出 健次 北海道大学, 理学研究科, 助教授 (40210207)
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| Keywords | 可視光 / 脂質二分子膜 / イオン輸送 / 光制御 / カリックスアレーン / キャリアー / ナトリウムイオン / 平面二分子膜 |
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| Research Abstract |
脂質二分子膜においてイオン輸送活性を有する人工的な光応答性キャリアーとして、アゾベンゼンを導入したカリックスアレーン型イオンキャリアーの合成を目的に研究をおこなった。申請者のこれまでの研究により、カリックス[4,6,Or8]アレーンのエステル誘導体は脂質二分子膜においてアルカリ金属イオンのキャリアーと機能することが判明している。本研究では、このようなカリックスアレーン型キャリアーに光応答性部位を導入することにより、可視光に応答しイオン輸送能が変化する人工イオンキャリアーの設計をおこなった。現在、知られている光応答性分子のほんとんどは400nm以下の紫外領域の光によって構造変化を起こすため、本研究では可視光に応答する化合物としてジメチルアミノアゾベンゼン誘導体を選び、カリックス[4]アレーンエステル体に導入した。ジメチルアミノアゾベンゼン誘導体は、一般的なアゾベンゼンのように350nm付近の紫外部の光の吸収によってシスートランスの構造変化を起こすのではなく、400nm以上の可視部の光によって構造変化を起こす。合成したジメチルアミノアゾベンゼン修飾カリックス[4]アレーンエステル体を平面二分子膜に導入し、そのイオン輸送特性を調べた結果、ナトリウムイオンに選択的なキャリアーとして機能することがわかった。さらに、可視光照射(400nm以上)によって、そのイオン輸送能が変化することがわかった。脂質二分子膜系で可視光照射によってイオン輸送能が変化する人工的な光応答性ナトリウムイオンキャリアーの合成にはじめて成功した。
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