細胞間コミュニケーションを指向した1次元MOFによる細胞膜間物質輸送系の構築

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K13656
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 田中 健太郎 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40281589)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ＭＯＦ / ナノチューブ / 金属錯体 / Paddle-Wheel型錯体 / 細胞間コミュニケーション

Outline of Annual Research Achievements

細胞間の情報や物質の伝達は、細胞間のシグナルや物質の放出・受容を介して行われるが、細胞間を物理的に繋ぎ、選択的な物質輸送を可能にすれば、新しい複合的な細胞系を生み出すことができるかもしれない。例えば、2つの細胞間でそれぞれの酵素反応系を結びつけることにより、効率的な有用物質生産が期待できる。現在のバイオテクノロジーで遺伝子組み替えを経て行っている人為的な生物的物質合成を、複数の細胞を繋ぐことによる細胞間コミュニケーションを創出することで行うとする目標のもと、本挑戦的萌芽研究では、新たな細胞間コミュニケーションを生み出すために細胞間を繋ぐ分子カニューレとしての「1D MOF」を合成し、二つの細胞膜間物質輸送系の構築を目的としている。
多孔性配位高分子(MOF)のチャネル構造を1次元(1D)的に切り出した構造とみなせる、Paddle-Wheel型錯体をもとにした中空カラム状分子1D MOFを合成し、ディスクリートなナノチューブ状の構造であることを明らかとした。金属イオン、配位子、チャネルサイズや長さ、チャネル内部官能基を可変パラメータとし、多種類の1D MOFを合成した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度予定をしていたとおり、多孔性配位高分子(MOF)のチャネル構造を1次元(1D)的に切り出した構造とみなせる、Paddle-Wheel型錯体をもとにした中空カラム状分子1D MOFを、金属イオン、配位子、チャネルサイズや長さ、チャネル内部官能基を可変パラメータとし、多種類合成した。また、ナノチューブ内部へのゲスト分子導入についても検討を行った。

Strategy for Future Research Activity

1D MOFの空孔内への分子集積・透過および、その選択性の平衡論的な解析を行うとともに、空孔の構造制御による分子選択性の制御の検討を行う。また、1D MOFを用いた細胞膜モデルを介した物質輸送についても検討を行う。