| Project/Area Number |
09F09259
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
Polymer/Textile materials
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
君塚 信夫 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LIU Jing 九州大学, 大学院・工学研究院, 外国人特別研究員
劉 静 九州大学, 大学院・工学研究院, 外国人特別研究員
LIU J 九州大学, 大学院・工学研究院, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2009 – 2011
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2011)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2011: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2010: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2009: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 希土類錯体 / 自己集合 / 発光 / ナノ界面 / 二分子膜 |
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| Research Abstract |
分子情報を発光などの物理的信号に変換するナノインターフェースを開発することを目的に、配位不飽和な両親媒性のランタニド錯体を開発し、ヌクレオチド等のリン酸誘導体との相互作用(配位)を検討した。合成された配位子(L^<2->)は水中でTb(III)イオンと1:1錯形成して両親媒性の錯体(TbL^+)を与え、[TbL^+]Cl水溶液の動的光散乱(DLS)測定、走査型ならびに透過型電子顕微鏡観察から、自発的に二分子膜ベシクルが形成されていることを明らかにした。この二分子膜表面におけるTb(III)イオンは配位不飽和であるため、空の配位座には水分子が配位している。一般に、ランタニドイオンの発光強度は、水分子の配位により減少することが知られている。ここでアデノシン三リン酸(ATP)などのヌクレオチドを添加すると、Tb(III)に配位した水分子がATPのリン酸基に置換される結果、Tb(III)錯体の発光強度が増加した。興味深いことに、TbL^+二分子膜は、ATP>ADP>AMPの順に高い発光増強を示し、またATP,ADPの場合には基質濃度に対してシグモイド型の発光増大現象が観測された。すなわち、二分子膜表面(ナノ界面)に集積されたレセプターTbL^+錯体は二リン酸、三リン酸の結合に対して協同性を示し、自己組織化に基づいて分子構造情報をアロステリックに変換するナノインターフェースとして機能することが明らかとなった。本研究は、アメリカ化学会誌(J. Am Chem. Soc., 2011, 133,17370-17374)に掲載され、世界的にも大きな反響をもって受け入れられた。また、本成果は、分子組織化に基づくナノインターフェースの設計に広く応用できるものと考えられる。
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