2021 Fiscal Year Research-status Report
自己会合型アロステリックレセプターの開発と超分子キラリティーの記憶・転写
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20K05478
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
河合 英敏 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (50322798)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アロステリック会合 / 分子認識 / 水素結合 / 超分子ポリマー / 螺旋フォルダマー / 二重螺旋 / キラル伝達 / 分子カプセル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、プロペラ型分子レセプターの自己会合を介したサブユニット型キラルアロステリック分子の開発を目的として研究を行っている。この目的のもと、2021年度には以下の3つの研究を進めてきた。
1) 2枚羽根型アロステリックレセプターを用いたアミノ酸の分子認識能調査：2020年度に引き続き末端にウレア基を持つ2枚の羽根を軸部位を介して連結したレセプターを用いたアミノ酸の分子認識能の調査として、温度によるCotton効果の符号の逆転現象について詳しく調査を行ったところ低温においてよりCotton効果の大きな配座異性体が関与していることがわかり、かにした。構造および温度依存性を用いたアロステリック分子として機能することを明らかにした。
2) 3枚羽根型プロペラ分子を用いた自己会合二量体および超分子ポリマー形成能調査：末端に種々のアミド置換基を有する羽根部およびコア部分の異なる様々なプロペラ分子を合成し、その自己会合挙動を調査したところ、コア部が広い分子では羽根部とコア部および羽根部と羽根部の2種の相互作用に基づく各形成伸長型の超分子ポリマー化が進行することを見出した。
3) 複数の螺旋構造が協働する蛍光性螺旋フォルダマーの構築：先に見出したジベンゾピロロ[1,2-a][1,8]ナフチリジンに基づく螺旋フォルダマーを多重化させたサブユニット連動がら螺旋フォルダマーを構築した。特にビフェニルスペーサーで連結したビスヘリカル体は2つの螺旋部のヘリシティがホモキラルに連動することを見出した。またジピリジルスペーサーをもつ螺旋フォルダマーはZnやCuイオンの添加に伴い中央に金属イオンを配した二重螺旋構造を形成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
サブユニット連動型レセプター分子として、新たに広いコアを有するプロペラ分子および螺旋フォルダマーに基づく連携システムを見出すことができた。いずれも一方の構造情報をコアの情報伝達部位を介して他方へ伝達していることがわかり、本研究で目的としているサブユニット構造の連携について複数のシステムで実現できてきたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度では、目的としている鋳型分子の（キラル）情報を伝達しながら複製する自己複製システムの実現に向け、プロペラ型自己会合体や螺旋フォルダマー、超分子ポリマー型自己複製システムにおける触媒能調査、核形成－伸長能の調査を行い、キラル情報の記憶・転写に基づく自己複製能を調査していく。
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