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2013 Fiscal Year Research-status Report

デンドリマーを基盤とする新規な分子認識界面の開発

Research Project

Project/Area Number 24655069
Research InstitutionSophia University

Principal Investigator

早下 隆士  上智大学, 理工学部, 教授 (70183564)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 遠藤 明  上智大学, 理工学部, 准教授 (00119124)
橋本 剛  上智大学, 理工学部, 助教 (20333049)
Keywordsデンドリマー / アゾ色素 / 超分子 / 化学センサー / ボロン酸 / 糖鎖 / 識別機能 / 分子鋳型
Research Abstract

人工系による糖鎖識別の実現には、生態系のレクチンタンパクのような空間規制された多点認識サイトの設計が不可欠である。そこで本研究では、糖鎖などの生体高分子が識別できる空間規制された多点認識サイトの実現を目的として、新規のソフトインターフェイスとなる様々なデンドリマー世代を用いる分子認識界面の構築を行うことを目的とした。
本年度は昨年度に引続き、1)プローブ配置の空間制御と応答機能の解明、2)色素プローブ構造の影響、および3)蛍光プローブの導入についての検討 を中心に研究を進めた。
1)については、プローブの溶解性および糖応答機能に対する修飾密度と世代の影響を解明することが出来た。しかし、糖の種類による可視部吸光度の変化の差は予想より少なく、色変化による選択的糖認識評価にも限界があることが分かった。
2)については人工抗体機能を目指し、新規な分子認識部位としてジピコリルアミノ基を含むアゾプローブを設計、数種のアゾプローブを合成した。、遷移金属イオン、リン酸類誘導体に対する応答能を評価し、特にアデノシンを含む各種リン酸類に対する興味深い応答が得られ、更にデンドリマーへの修飾も試みた。3)については、クマリン骨格を持つ蛍光プローブを数種合成し、二量体構造のプローブのモノリン酸類に対する選択的な応答を見出した。更に蛍光シリカナノ粒子とこのクマリン型蛍光プローブを組み合わせ、細菌表面のリン酸脂質との相互作用により凝集して蛍光顕微鏡で観察できるまでの粒子になることを確認した。これは、病原性細菌などの新しい検出法となり得るものであり、特許として出願を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度明らかになったボロン酸型分子鋳型デンドリマーの密度効果についてある程度の知見を得ることが出来、また可視部吸光度(色変化)による評価にも限界があることが分かった。人工抗体機能を目指したジピコリルアミノ基を含むプローブについて、新規アゾプローブの合成と評価、デンドリマーへの修飾を実施し、更に蛍光型プローブを用いた細菌認識についても一定の成果を得ることが出来た。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究では、アゾ色素を蛍光団に換えることによる高感度化や、ATPなど他の生体関連物質を識別するための、ジピコリルアミノ基を認識サイトに持つプローブ/デンドリマー複合体の機能評価など、順次研究計画を進める。様々なデンドリマー界面を、界面分子鋳型法と組み合わせることで、これまでに報告例のない人工抗体機能を持つ高性能な超分子化学センサーの開発を行いたいと考えている。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

試薬や器具の消耗が予定より少なく、また学内出張規定改正により当初予定より少ない経費で同内容の出張(成果報告)が実施できたため。
主に試薬や窒素ガスなどの消耗品として支出予定である。

  • Research Products

    (22 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (15 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Design and Evaluation of Selective Recognition on Supramolecular Gel Using Soft Molecular Template Effect2014

    • Author(s)
      Takeshi Hashimoto, Masafumi Yamazaki, Hiroyuki Ishii, Taiji Yamada, and Takashi Hayashita
    • Journal Title

      Chem. Lett

      Volume: 43 Pages: 228-230

    • DOI

      10.1246/cl.130902

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extending the Life Time of Polymer Inclusion Membrane Containing Copoly(Eugenol-DVB) as Carrier for Phenol Transport2013

    • Author(s)
      Agung Abadi Kiswandono, Dwi Siswanta, Nurul Hidayat Aprilita, Sri Juari Santosa, and Takashi Hayashita
    • Journal Title

      Indo. J. Chem.

      Volume: 13 Pages: 254-261

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Influence of PVA.cl.citric acid/chitosan membrane hydrophicility on the transport of creatinine and urea2013

    • Author(s)
      Retno Ariadi Lusiana, Dwi Siswanta, Mudasir, and Takashi Hayashita
    • Journal Title

      Indo. J. Chem

      Volume: 13 Pages: 262-270

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Targeted syntheses of homo- and heterotrinuclear complexes involving MII-NiII-MII (M = Ni, Cu, and Pd) nonlinear core: Structure, spectroscopy, magnetic and redox studies2013

    • Author(s)
      Debdas Mandal, Sk Md Towsif Abtab, Anandalok Audhya, Edward R.T. Tiekink, Akira Endo, Rodolphe Clérac, and Muktimoy Chaudhury
    • Journal Title

      Polyhedron

      Volume: 52 Pages: 355-363

    • DOI

      10.1016/j.poly.2012.09.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] シクロデキストリンを用いる糖認識センサーの開発2013

    • Author(s)
      早下 隆士
    • Journal Title

      オレオサイエンス

      Volume: 13 Pages: 117-122

  • [Presentation] PAMAMデンドリマー表面を利用した分子認識2014

    • Author(s)
      土戸 優志・川名 陽方・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第74回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      日本大学工学部郡山キャンパス
    • Year and Date
      20140524-20140525
  • [Presentation] ジピコリルアミノ型アゾプローブ超分子複合体の設計とリン酸類認識機能評価2014

    • Author(s)
      橋本 剛・上村 拓也・越野 杏奈・佐藤 一輝・土戸 優志・早下 隆士
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] ジピコリルアミン型蛍光センサーのアニオン認識機能に及ぼす構造効果2014

    • Author(s)
      澤田 真希・小林 広幸・片野 航平・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] デンドリマー/ボロン酸ルテニウム錯体を用いた電気化学的糖認識2013

    • Author(s)
      松田 涼・遠藤 明・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      錯体化学会第63回討論会
    • Place of Presentation
      琉球大学千原キャンパス
    • Year and Date
      20131102-20131104
  • [Presentation] ジピコリルアミノ基を認識部位に有する超分子比色センサーの水中におけるイオン認識機能2013

    • Author(s)
      上村 拓也・竹下 尚貴・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第3回CSJ化学フェスタ2013
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      20131021-20131023
  • [Presentation] イオン応答機能を有するジトピック型プローブ/シクロデキストリン複合体の開発2013

    • Author(s)
      野中 健太朗・山口 舞・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第29回日本イオン交換研究発表会
    • Place of Presentation
      東北大学青葉山キャンパス
    • Year and Date
      20131017-20131018
  • [Presentation] ボロン酸アゾプローブ/デンドリマー複合体によるグルコース認識2013

    • Author(s)
      土戸 優志・酒井 ゆうき・相武 慶介・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第29回日本イオン交換研究発表会
    • Place of Presentation
      東北大学青葉山キャンパス
    • Year and Date
      20131017-20131018
  • [Presentation] ボロン酸ルテニウム錯体とデンドリマーの複合体を用いた電気化学的糖認識2013

    • Author(s)
      松田 涼・遠藤 明・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第29回日本イオン交換研究発表会
    • Place of Presentation
      東北大学青葉山キャンパス
    • Year and Date
      20131017-20131018
  • [Presentation] ビスクラウンエーテル型アゾプローブ/シクロデキストリン複合体超分子ロタキサンの開発2013

    • Author(s)
      渡邉 啓史・村山 史織・後藤 佳世子・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第30回シクロデキストリンシンポジウム
    • Place of Presentation
      くまもと県民交流館パレア
    • Year and Date
      20130912-20130913
  • [Presentation] 化学結合型デンドリマー糖認識センサーにおける界面分子鋳型効果2013

    • Author(s)
      越野 杏奈・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本分析化学会第62年会
    • Place of Presentation
      近畿大学花園キャンパス
    • Year and Date
      20130910-20130912
  • [Presentation] 高度な分子認識機能を有するクマリン型蛍光プローブの設計と機能評価2013

    • Author(s)
      小林 広幸・片野 航平・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      日本分析化学会第62年会
    • Place of Presentation
      近畿大学花園キャンパス
    • Year and Date
      20130910-20130912
  • [Presentation] Design and function of boronic acid azoprobe/PAMAM dendrimer complexes for saccharide recognition2013

    • Author(s)
      Yuji Tsuchido, Keisuke Aimu, Yuuki Sakai, Takeshi Hashimoto, Takashi Hayashita
    • Organizer
      RSC Tokyo International Conference 2013
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      20130905-20130906
  • [Presentation] Development of Fluorescent Probe with Advanced Molecular Recognition Functions2013

    • Author(s)
      Hiroyuki Kobayashi, Kohei Katano, Takeshi Hashimoto, Takashi Hayashita
    • Organizer
      The Twelfth Asian Conference on Analytical Sciences (ASIANALYSIS XII)
    • Place of Presentation
      九州大学病院キャンパス
    • Year and Date
      20130822-20130824
  • [Presentation] Development of Chromogenic Sugar Sensor Using Molecular Imprinting on the Surface of Dendrimer2013

    • Author(s)
      Anna Koshino, Yuka Hattori, Takeshi Hashimoto, Takashi Hayashita
    • Organizer
      The Twelfth Asian Conference on Analytical Sciences (ASIANALYSIS XII)
    • Place of Presentation
      九州大学病院キャンパス
    • Year and Date
      20130822-20130824
  • [Presentation] デンドリマー表面への分子鋳型を用いる糖認識比色センサーの開発2013

    • Author(s)
      越野 杏奈・服部 有加・橋本 剛・早下 隆士
    • Organizer
      第10回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      和歌山大学栄谷キャンパス
    • Year and Date
      20130525-20130526
  • [Book] トコトンやさしいイオン交換の本2013

    • Author(s)
      岡田哲男, 早下隆士
    • Total Pages
      159
    • Publisher
      日刊工業新聞社
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 構造体ならびにこれを用いた細菌の捕集および検出方法2013

    • Inventor(s)
      早下隆士・神澤信行・小林広幸
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人 上智学院
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2013-191926
    • Filing Date
      2013-09-17

URL: 

Published: 2015-05-28  

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