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2011 Fiscal Year Annual Research Report

磁場配向を利用したハイブリッドナノ素子の開発

Research Project

Project/Area Number 21510132
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

大庭 亨  宇都宮大学, 工学研究科, 准教授 (30291793)

Keywords自己組織化 / ナノ構造形成 / ペプチドナノロッド / 磁性
Research Abstract

本研究の最終目標は、生体分子の特徴(動的平衡など)を応用して、ナノサイズの高集積回路を実現することである。今年度は主にペプチドと蛍光色素との複合化、およびナノ素子が配列・集積・機能する場としてのリポソーム膜の検討を行った。
新規なカチオン性ペプチド脂質を合成し、アニオン性色素とともにジャイアントリポソーム膜内に導入した。蛍光励起エネルギー移動から、この脂質と色素はリポソーム膜内で会合しており、その相互作用は他のペプチドとの相互作用よりも強いことがわかった。相転移・相分離は明確には観察できなかったが、興味深いことに、この脂質-色素会合体を含むジャイアントリポソームが光照射によって容易に分離(buddingおよびfission)を起こすことを見出したことは特筆できる(光誘起リポソーム分離技術)。さらに、ミセル等を利用してジャイアントリポソームに色素やペプチドを供給することもできた。以上により、リポソームの融合・分離という動的平衡の中に、機能素子(蛍光色素、ペプヂド)を配置するための基礎技術を確立できた。
また、申請者が本研究の過程で見出した新規な酸化反応を、機能素子(蛍光色素)の合成に応用することができた。また、この反応が、あるシアノバクテリアの色素生合成反応のモデルと考えられることも提案できた。
以上のように、本研究によって、ナノサイズの高集積回路を動的平衡の下に実現するための基礎技術を得ることができた』すなわち、リポソームに磁性ナノ粒子を封入させれば、膜内に機能分子を集積したリポソームを磁場配向させることができると期待される。また、光誘起リポソーム膜分離や膜融合によって、膜内の機能分子等を交換することもできるだろう。さらに、これらの成果は光合成蛋白質の成熟・分解過程のモデル化や、人工細胞の構築にも寄与できるだろう。

  • Research Products

    (16 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (11 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Aggregation of chlorophylls in Chlorophyll-proteins~An analysis of packing motifs~2012

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Journal Title

      Peptide Science 2011

      Volume: 1 Pages: 359

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A mild conversion from 3-vinyl- to 3 -formyl-chlorophyll derivatives2011

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Journal Title

      Bioorg.Med.Chem.Lett.

      Volume: 21 Pages: 2489-2491

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel oxidation reaction and its application to Fmoc solid phase synthesis of therapeutic photosensitizers2011

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Journal Title

      Peptide Science 2010

      Volume: 1 Pages: 293

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pigment-helix interactions suggests a maturation process of a photosynthetic prote in2011

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Journal Title

      Peptide Science 2010

      Volume: 1 Pages: 173

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Chlorophyll-αからchlorophyll-dへの生体外での新規変換反応2012

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] ヨウ素を導入した新規なクロロフィル誘導体の合成2012

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] 3^1位にアリールスルファニル基をもつクロロフィル誘導体の合成2012

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] Phase behavior of liposomes containing chlorophyll-peptide complexes2011

    • Author(s)
      大庭享, ら
    • Organizer
      21th MRS-Japan Academic Symposium
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20111220-20111221
  • [Presentation] Conformation of the long alkyl chain of chlorophylls in the crystal structures of chlorophyll-proteins2011

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Organizer
      21th MRS-Japan Academic Symposium
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20111220-20111221
  • [Presentation] Aggregation of chlorophylls in Chlorophyll-proteins~An analysis of packing motifs~2011

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Organizer
      The 48th Japanese Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      20110927-20110929
  • [Presentation] In vitro synthesis of chlorophyll-d from chlorophyll-α2011

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Organizer
      The International Congress on Tetrapyrrole Photoreceptors in Photosynthetic Organisms 2011
    • Place of Presentation
      ベルリン
    • Year and Date
      20110724-20110728
  • [Presentation] The fifth ligand influences demetallation of chlorophylls2011

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Organizer
      The International Congress on Tetrapyrrole Photoreceptors in Photosynthetic Organisms 2011
    • Place of Presentation
      ベルリン
    • Year and Date
      20110724-20110728
  • [Presentation] Facile Conversion from Chlorophyll-α to Chlorophyll-d in vitro2011

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Organizer
      7th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • Place of Presentation
      滋賀
    • Year and Date
      20110610-20110611
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Sulfur-Containing Chlorophyll Derivatives2011

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Organizer
      7th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • Place of Presentation
      滋賀
    • Year and Date
      20110610-20110611
  • [Presentation] Conversion of the Peripheral Substituent of Tetrapyrroles with Thiol2011

    • Author(s)
      大庭亨, ら
    • Organizer
      7th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • Place of Presentation
      滋賀
    • Year and Date
      20110610-20110611
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.chem.utsunomiya-u.ac.jp/lab/yuuki2/oba/

URL: 

Published: 2013-06-26  

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