2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new molecular machines for disruption of lipid bilayers in tumor cells
| Project/Area Number |
17K05845
|
|---|
| Research Institution | Toho University |
|---|
Principal Investigator |
桑原 俊介 東邦大学, 理学部, 准教授 (40359550)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 分子モーター / 分子マシン / シス-トランス光異性化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
現在のがん治療は放射線療法，化学療法が主流であるが，これらの治療法は副作用を伴う。副作用を最小限にするためにがん細胞だけを殺すための分子標的薬が開発されているが，その数は未だ少ない。本研究では，分子モーターを用いてがん細胞の細胞膜を破壊する新しいタイプのがん治療法の開発を目指す。分子モーターを細胞膜に結合させた後，可視光を照射する。分子モーターの機械的な一方向の回転運動により，通常細胞と比べ有意に柔らかいがん細胞の細胞膜のみを選択的に変化，破壊する手法の開発を計画した。
昨年度の研究では，Ru(bpy)発色団を連結した分子モーターを合成し，可視光照射によりシス-トランス光異性化反応が起こることを確認したが，分子モーターに多くの異性体が含まれていたため，詳細な光異性化機構が未解明であった。本年度の研究では、前駆体である分子モーターのシス体，トランス体を別々に合成し，Ru(bpy)発色団の導入を行った。その結果，Ru(bpy)発色団を連結した分子モーターのシス体，トランス体を別々に単離することに成功した。またそれぞれの分子モーターは，2つのRu(bpy)発色団のキラリティーに由来するΔ体とΛ体のジアステレオマー混合物であることを明らかにした。トランス体に452nmの光を照射した結果，80%程度の割合でシス体に異性化した。一方，シス体に452nmの光を照射した結果，50%程度の割合でトランス体に戻ることがわかった。同様の可視光照射をRu(bpy)発色団が連結されていない分子モーターを用いて行った場合，異性化反応は起こらないことを確認した。以上の結果から，可視光照射によりRu(bpy)発色団が励起され，続いて三重項エネルギー移動により分子モーターが励起されて光異性化が起こることを明らかにした。以上，本研究により可視光照射で回転可能な分子モーターを開発することに成功した。
|
