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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Stimuli-Responsive Nanoscale Molecular Systems Mimicking Biological Systems

Research Project

Project/Area Number 16H04129
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

金原 数  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords両親媒性分子 / 刺激応答性 / 熱応答 / オリゴエチレングリコール / マルチブロック分子
Outline of Annual Research Achievements

本研究で目的とする多回膜貫通タンパク質を模倣した両親媒性マルチブロック分子構築とその機能評価について,以下のような成果を得ることができた。
(1)疎水部と親水部を連結したモノマー型分子を構築し,これを単位とした重合法による合成を検討した。その結果,核酸合成と類似プロセスを利用した液相合成法が有効であることを見いだした。
(2)両親媒性マルチブロック分子の疎水部にビピリジル部位,親水部としてオリゴエチレングリコールを有する直鎖状分子の構築を行った。その結果,1量体および3量体型化合物の構築に成功した。さらに,ビピリジル部位の相互作用に起因すると思われる,興味深い刺激応答性を見いだすことができた。
(3)熱応答性を示す分子の構築を目的として,両親媒性マルチブロック構造を環状化した分子を合成した。その結果,疎水部としてトラン骨格を初めとする共役した芳香環,親水部としてオリゴエチレングリコールを有する分子について,二量体型化合物の合成に成功した。これらの分子が,熱刺激を加えることにより,非常に特徴的な熱相転移挙動を示すことを見いだした。また,いくつかの化合物が多数の結晶多形と液晶性を示すことも見いだした。
(4)単分散オリゴエチレングルコールを構造化した巨大分子の合成に成功し,水溶液中で興味深い挙動を示すことを見いだした。
(5)疎水部として金属配位性をもつ骨格の前駆体となる,交互両親媒性分子の構築に成功した。この分子が,溶液中で興味深い分子集合挙動を示すことを見いだした。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] CNRS/IECB/ボルドー大学(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      CNRS/IECB/ボルドー大学
  • [Journal Article] Heat-Triggered Crystallization of Liquid Crystalline Macrocycles Allowing for Conductance Switching through Hysteretic Thermal Phase Transitions2018

    • Author(s)
      Muraoka Takahiro、Shima Tatsuya、Kajitani Takashi、Hoshino Norihisa、Morvan Estelle、Grelard Axelle、Dufourc Erick J.、Fukushima Takanori、Akutagawa Tomoyuki、Nabeya Kota、Kinbara Kazushi
    • Journal Title

      Chemistry - An Asian Journal

      Volume: 14 Pages: 141~148

    • DOI

      DOI: 10.1002/asia.201801372

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Localization of transmembrane multiblock amphiphilic molecules in phase-separated vesicles2018

    • Author(s)
      Kinbara Kazushi、Umetsu Kaori、Sonobe Hiroki、Muraoka Takahiro、Shimokawa Naofumi、Takagi Masahiro
    • Journal Title

      Faraday Discussions

      Volume: 209 Pages: 315~328

    • DOI

      10.1039/C8FD00022K

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Protein Cyborgization by Main Chain Substitution2019

    • Author(s)
      AOKI, Yusuke; UI, Mihoko; MATSUI, Takashi;TANAKA, Yoshikazu; MURAOKA, Takahiro; SATO, Kohei; KINBARA, Kazushi
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] Development of Multiblock Amphiphilic Molecules bearing Dihy- droimidazolium Ion2019

    • Author(s)
      MORI, Miki; SATO, Kohei; KINBARA, Kazushi
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] Development of multiblock arene-perfluoroarene macrocycle2019

    • Author(s)
      SATO, Kohei; NABEYA, Kota; MURAOKA, Takahiro; HOSHINO, Norihisa; AKUTAGAWA, Tomoyuki; KINBARA, Kazushi
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Multiblock Amphiphilic Ligand Molecules2018

    • Author(s)
      Miki Mori, Kohei Sato, Kazushi Kinbara
    • Organizer
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Macrocyclic Multiblock Amphiphilic PEGs for Biorelated Applications2018

    • Author(s)
      Yudai Nakagawa, Kohei Sato, Adam M. Wawro, Kazushi Kinbara
    • Organizer
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthetic mimics of transmembrane proteins2018

    • Author(s)
      Kazushi Kinbara
    • Organizer
      The 79th Okazaki Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Approach to molecular engines: Design of stimuli-responsive molecules mimicking dynamic functions of transmembrane proteins2018

    • Author(s)
      Kazushi Kinbara
    • Organizer
      Hokkaido-Strasbourg Symposium Biotic and Abiotic Molecular Machines and Motors
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Design of stimuli-responsive molecules mimicking dynamic functions of transmembrane proteins2018

    • Author(s)
      Kazushi Kinbara
    • Organizer
      Tokyo Tech NCCR Molecular Systems Engineering Joint Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 大環状マルチブロック両親媒性PEGの開発と機能開拓2018

    • Author(s)
      中川優大・佐藤浩平・Adam M. Wawro・金原 数
    • Organizer
      第8回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] リン酸エステル含有交互両親媒性分子の合成と物性評価2018

    • Author(s)
      三栖花梨・佐藤浩平・金原 数
    • Organizer
      第8回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] 交互両親媒性リガンド分子の合成と物性2018

    • Author(s)
      森 水紀・佐藤浩平・金原 数
    • Organizer
      第8回CSJ化学フェスタ
  • [Presentation] リガンド型膜貫通分子の構築2018

    • Author(s)
      園部宏樹・村岡貴博・金原数
    • Organizer
      第12回バイオ関連化学シンポジウム

URL: 

Published: 2021-03-11  

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