酵素反応に基づく新規セルロース集合体の構造制御と機能創出
Project/Area Number |
17J10064
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Nanomaterials chemistry
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
家高 佑輔 東京工業大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2019-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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Keywords | 多糖 / 単分子膜 / 気-水界面 / セルロースオリゴマー / 水滴 |
Outline of Annual Research Achievements |
天然から抽出されるセルロースは新規機能性材料として注目を集めているが、天然由来であるためにその多様性は限られている。これまでに、加リン酸分解酵素であるセロデキストリンホスホリラーゼ の逆反応において、モノマーにα-グルコース 1-リン酸、反応の起点であるプライマーにグルコースを利用することで、セルロースオリゴマーを合成でき、結果として天然からは得られないような集合体が得られることが報告されている。興味深いことに、CDPは基質認識の許容性が広いことが報告されており、アノマー位が修飾された様々なグルコース誘導体をプライマーとして認識できる。これまでに、末端へのアルキル基の導入による集合構造の多次元制御を見出している。そこで本研究では、オクチル β-セルロシドを用いて、新規な機能性材料を創製するための物性や機能を評価した。 オクチル β-セルロシドが水中で二分子膜構造からなる集合体を形成することに着目し、界面化学的な特性を評価した。その結果、水中で見せる形成することが明らかとなり、両親媒性分子の性質を示すことが明らかになった。種々の観察により、気-水界面でオクチル β-セルロシドが自発的に集合することがわかった。さらに特性解析により、気-水界面でオクチル β-セルロシドが形成する集合体は、単分子膜構造からなる結晶性集合体であることが示された。 結晶性集合体で覆われた水滴は、その収縮時に特徴的な挙動を示すことが明らかになった。下向きのシリンジから作製されたオクチル β-セルロシドを含む水滴を一定時間空気中に静置させ、その後シリンジで吸引することで水滴を収縮させた。その結果、水滴の表面がたわむバックリング現象が観察された。以上の結果は、わずか数nmの厚さであるにも関わらず、水滴を変形させるほどの高い力学強度をもつ集合体を、オクチル β-セルロシドが形成することを示している。
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Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)