| 研究領域 | 発動分子科学：エネルギー変換が拓く自律的機能の設計 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05423
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 京都大学 (2020-2023)
北海道大学 (2018-2019) |
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研究代表者 |
角五 彰 京都大学, 理学研究科, 教授 (10374224)
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| 研究分担者 |
景山 義之 北海道大学, 理学研究院, 助教 (90447326)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
154,830千円 (直接経費: 119,100千円、間接経費: 35,730千円)
2022年度: 28,860千円 (直接経費: 22,200千円、間接経費: 6,660千円)
2021年度: 28,860千円 (直接経費: 22,200千円、間接経費: 6,660千円)
2020年度: 28,860千円 (直接経費: 22,200千円、間接経費: 6,660千円)
2019年度: 28,860千円 (直接経費: 22,200千円、間接経費: 6,660千円)
2018年度: 39,390千円 (直接経費: 30,300千円、間接経費: 9,090千円)
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| キーワード | 自己組織化 / 発動分子・分子モーター / 協同性と機能創発 / 階層構造 / エネルギー変換と力学的仕事 / 生体発動分子 / 人工発動分子 / 集団運動 / 時空間制御 / アゾベンゼン / 自律機能 |
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| 研究成果の概要 |
キネシン/微小管・ミオシン/アクチンなどの生体分子モーターは化学エネルギーを力学的な仕事へと変換するナノメールサイズの生体発動分子である。高耐久性の生体発動分子を創出するとともに，生体発動分子を化学修飾すること（ハイブリッド化）によって集団化させることで，自律機能を安定的に発現する分子デバイスを創成した。一方，人工発動分子を階層化した自己秩序機能の実現に向けた研究では，光異性化を示すアゾベンゼンの誘導体を集積させた，定常光照射下で自己継続的な巨視的フリップ運動を示すサブミリサイズの結晶を対象に，自律遊泳を実現するとともに，照射光を偏光にした実験から運動発現へのメモリー効果の存在を見いだした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体分子モーターが栄養素を消費して構造変化を示すこと，光異性化分子が受光によって構造変化を示すこと，は古くから知られてきた。研究代表者・分担者はこれらの継続的なナノメートルサイズの構造変化を集団化させることでサブミリメートルスケールの継続運動へと昇華させてきたが，本研究ではそれを「実効的な仕事を実現する分子デバイスの実現」へとつなげたことに意義がある。分子ロボットを始めとする未来の能動的分子デバイスに向けた研究開発が，この研究を始点に拡がっていくことが期待されている。
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