2021 Fiscal Year Research-status Report
トリペプチド環状錯体による柔軟な巨大空間の創出とその新奇特性開拓
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20K05539
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
三宅 亮介 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 講師 (30509542)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ペプチド環状錯体 / 巨大空間 / 柔軟なトリペプチド / ホストーゲスト / 構造形成過程 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、従来困難であった柔軟な骨格から巨大環状錯体を作り出す手法を確立し、さらに柔軟な骨格だからこそ発現する新奇特性の探索・開拓することを目指している。生体システムでは、柔軟な骨格が作り出す複数の巨大構造を使いこなすことで精密な機能を実現している。したがって、本研究で、生体と同様に、柔軟な小分子から巨大構造を組み上げる手法を確立できれば、生体に匹敵するもしくは凌駕する高機能・省エネルギー材料の創出へとつながると期待できる。
本研究は、本研究課題に先立って独自に開拓したトリペプチド巨大環状錯体をベースに研究を進めている。2021年度は、巨大環状錯体の形成過程の観測手法の確立と、構造制御要因の解明に成功した。これまで、トリペプチドが金属イオンと錯体を形成していく過程の観測が難しかったが、小角X線散乱（SAXS）を用いて、形成過程をある程度観測できることを明らかにした。これらの結果は、結晶形成条件の比較検討からもサポートされた。また、形成条件による巨大構造の比較検討から溶媒や対アニオンなどの巨大環状錯体の構造の作り分け要因を明らかにすることができた。さらに、新奇特性開拓に向けて、空間へのキラリティの導入や分子包接能の評価についても合わせて検討し、基礎的知見を明らかにした
昨年度報告した環状の金属イオン間相互作用を持つ８核環状錯体についても、空間内で利用する人工的な活性中心としての展開を念頭において、様々な金属イオン配列への展開を検討した。
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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
本研究では、トリペプチドから巨大環状錯体を自在に作り出し、その新奇特性を明らかにすることが目的である。このためには、トリペプチドの巨大環状錯体の設計指針の獲得が必要不可欠である。これまでに、形成過程の詳細を調べる手法を確立し、設計指針の獲得に必要な、構造の作りわけ要因をある程度明らかにすることができた。また、空間へのキラリティの導入や空間特性の基礎的な調査も開始しており、目標達成に向けて順調に進捗していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、巨大環状錯体の形成過程の詳細の観測を行い、まだ合成できていない構造（特にキラリティの導入や環サイズの制御）の形成を検討することで、トリペプチド巨大環状錯体の合成手法のブラシュアップを行う。
さらに、空間の安定性の評価と合わせて、巨大空間が持つゲスト包接やゲスト分子の配座や構造制御特性について明らかにする。また、機能変換制御に向けて非常に重要となる複数存在する巨大構造の相互変換が可能な条件について、詳細を検討する。
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| Causes of Carryover |
予定していた学会がオンラインに切り替わったため、翌年に繰り越すことにした。
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