らせん性多糖を活用した新規スマートマテリアルの開発

• 研究課題/領域番号: 15K05491
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 崇城大学
• 研究代表者: 田丸 俊一 崇城大学, 工学部, 教授 (10454951)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 多糖 / らせん構造 / 自己組織化 / 光捕集系 / 階層構造 / 超分子化学 / 耐性菌 / 刺激応答

研究成果の概要

アミロースを側鎖に導入したβ-1,3-グルカン類からなるらせん性半人工多糖「アミロースグラフトカードラン（AGC）」を開発した。AGCを用いることで、その特異な構造的特徴と、分子捕捉能を基盤として、自己組織化戦略に基づく、階層性分子集合体の構築に極めて有用なホスト分子を開発することに成功した。さらに、ポリチオフェン誘導体のらせん性多糖との錯形成に伴う物性変化を効果的に利用する事で、同一の分子をFRETペアに変換し、高効率な光エネルギー捕集システムを構築することにも成功した。この様な同一分子からなるユニークなFRETペアの開発は他に例を見ない物であり、我々は本系をヤヌス型FRETペアと名付けた。

研究成果

• [国際共同研究] 香港大学(中国)
• [雑誌論文] Supramolecular Assembly of Achiral Alkynylplatinum(II) Complexes and Carboxylic β-1,3-Glucan into Different Helical Handedness Stabilized by Pt-Pt and/or π-π Interactions (2015)
  • 著者名/発表者名: Chung, Clive Yik-Sham; Tamaru, Shun-ichi; Shinkai, Seiji; Yam, Vivian Wing-Wah,
  • 雑誌名: Chemistry A European journal 巻: 21 号: 14 ページ: 5447-5458
  • DOI: 10.1002/chem.201405035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Environment-induced sequential interconversion of amphoteric β-1,3-glucans/polythiophene complexes: a unique system applicable to a naked-eye detectable fluorogenic pH probe (2015)
  • 著者名/発表者名: Shun-ichi Tamaru, Kaori Hori, Seiji Shinkai
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 44 号: 12 ページ: 1667-1669
  • DOI: 10.1246/cl.150791
  • NAID: 130005112535
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 抗生物質導入β-1,3-グルカン誘導体の開発と機能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木村まい・石田勝守・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] 多糖類を媒とした発光材料の開発研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川内智子・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] 対病原性微生物を指向したβ-1,3-グルカン誘導体の開発研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村まい・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 日本化学会第97春期年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 包摂能を有する多糖からなる刺激応答材料の開発研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中亜弥・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 日本化学会第97春期年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 半人工分岐多糖を利用した光エネルギー捕集体の開発研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 久保美樹・川内智子・新海征治・田丸俊一
  • 学会等名: 日本化学会第97春期年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 半人工分岐多糖を利用した階層性分子集積体の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川内智子・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 第54回化学関連支部合同九州大会
• [学会発表] 生理活性物質を導入したβ-1,3-グルカン誘導体の開発と機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 木村まい・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 第54回化学関連支部合同九州大会
• [学会発表] 包摂能を有する多糖からなる刺激応答材料の開発研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中亜弥・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 第54回化学関連支部合同九州大会
• [学会発表] Development and properties of beta;-1,3-glucan derivatives possessing physiologically active compounds (2017)
  • 著者名/発表者名: Mai Kimura, Shun-ichi Tamaru, Seiji Shinkai
  • 学会等名: 30th International Symposium on Chemical Engineering
  • 国際学会
• [学会発表] 分子集積化を利用した病原微生物に有効な材料の開発研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村まい・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 高分子学会九州支部特別講演会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本県熊本市）
  • 年月日: 2016-11-18
  • 招待講演
• [学会発表] 分子集積化を利用した病原微生物に有効な材料の開発研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村まい・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 第5３回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場（福岡県北九州市）
  • 年月日: 2016-07-02
• [学会発表] カードランの自己組織化に及ぼす側鎖修飾の効果と微粒子化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中亜弥・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 第5３回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場（福岡県北九州市）
  • 年月日: 2016-07-02
• [学会発表] Development and self-assembly of semi-artificial helical polysaccharides to construct the heterogeneous nano-assemblies (2016)
  • 著者名/発表者名: 田丸俊一
  • 学会等名: 11th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry 2016
  • 発表場所: K Hotel, Seoul, Koria
  • 年月日: 2016-06-10
• [学会発表] Development and self-assembly of semi-artificial helical polysaccharides (2016)
  • 著者名/発表者名: 田丸俊一
  • 学会等名: 65th SPSJ annual meeting
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] らせん性半人工分岐多糖の開発と階層的自己組織体の構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 本崎弥夜美・高繁希・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 日本化学会第96春期年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 側鎖修飾カードランによる階層的超構造の構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田丸俊一・本崎弥夜美・新海征治
  • 学会等名: 日本化学会第96春期年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Self-assembly behavior of the stimuli-responsive helical polysaccharide derivatives (2015)
  • 著者名/発表者名: Shun-ichi Tamaru, Seiji Shinkai
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] 超分子化学的手法を利用した動的機能材料の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田丸俊一
  • 学会等名: 平成27年度第2回有機合成化学講演会
  • 発表場所: 住友化学大分工場（大分県大分市）
  • 年月日: 2015-11-26
  • 招待講演
• [学会発表] 動的機能を発現するらせん性多糖の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田丸俊一
  • 学会等名: 第3回バイオ九州若手の会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本県熊本市中央区）
  • 年月日: 2015-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] 側鎖修飾カードランによるヘテロらせん構造形成に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高繁希・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 第52回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場（福岡県北九州市）
  • 年月日: 2015-06-27
• [学会発表] らせん性半人工分岐多糖の開発と自己組織化挙動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本崎弥夜美・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 第52回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場（福岡県北九州市）
  • 年月日: 2015-06-27
• [学会発表] らせん性半人工分岐多糖の開発と自己組織化挙動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本崎弥夜美・田丸俊一・新海征治
  • 学会等名: 第64回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-05-27
• [学会発表] Development and function of the stimuli-responsive helical polysaccharide derivatives (2015)
  • 著者名/発表者名: Shun-ichi Tamaru, Seiji Shinaki
  • 学会等名: 64th SPSJ annual meeting
  • 発表場所: Sapporo convention centor（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-05-27
• [図書] Beta-Glucans: Applications, Effects and Research (2017)
  • 著者名/発表者名: Munenori Numata, Kouta Sugikawa, Shuichi Haraguchi, Tomohiro Shiraki, Shun-ichi Tamaru, Shingo Tamesue, Seiji Shinkai
  • 総ページ数: 150
  • 出版者: Nova Science Pub Inc
• [備考] 崇城大学研究業績データーベース
  • URL: http://rsrch.ofc.sojo-u.ac.jp/sjuhp/KgApp?kyoinId=ymdoyogkggy