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界面近傍の水と、そこから少し離れた水の運動状態を動的核分極NMR計測で比較する。

研究課題

研究課題/領域番号 16K17849
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関北海道大学

研究代表者

景山 義之  北海道大学, 理学研究院, 助教 (90447326)

研究協力者 武田 定  
近藤 僚太  
李 ギョレ  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード水 / 分子集合体 / 核磁気共鳴 / 分子運動 / 光開裂反応 / 有機合成 / オーバーハウザー効果 / 緩和計測 / 流動性 / 緩和測定 / 緩和時間計測
研究成果の概要

たんぱく質や細胞膜など、水中の高分子や分子集合体は、周囲の水との相互作用によって安定的な構造を保つとともに、機能発現においても、水との協同的な作用を利用しています。このような高分子・分子集合体の周りの水について、その流動性をはじめとした動的性状を計測する手法を向上させることが、本研究の目的です。
この目的の下、自作計測装置の改良を行いました。また、光を当てると分子構造を変える機能的な計測用プローブの合成を達成しました。現在得られつつある計測結果について、今後は物理学者との共同研究によって解釈を検討し、分子集合体を取り囲む水の運動性状を明らかにしていきます。

研究成果の学術的意義や社会的意義

たんぱく質や細胞膜など、水中で機能する柔らかな分子集合体は、その構造や機能において、周囲の水と連携していると考えられています。この水の性状を知ることは、生命現象の分子科学的理解、薬理効果の理解、薬物動態についての理解の進展が期待される他、昨今急速に研究が進む、ソフト素材や分子ロボットによる「力の発現」機構の設計にも活かされると思われます。このような応用研究を発展させるための基盤として、1ピコ秒~1000ピコ秒スケール(ピコ秒は1秒の1兆分の1)の水の運動性状を調べる研究が国際的に進められています。その一翼として、計測を支援する分子を開発したことが、この研究の成果になります。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2016 その他

すべて 学会発表 (7件) 備考 (6件)

  • [学会発表] DNP-NMRを用いたソフトマター近傍の水のダイナミクス解析のための光開裂性ラジカルプローブの設計と合成2019

    • 著者名/発表者名
      ○李ギョレ・景山義之・武田定
    • 学会等名
      第99日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光照射によってリンカー長が変わるラジカルプローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      ○李ギョレ・景山義之・武田定
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部夏季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Design and synthesis of radical probe with photolabile group for DNP-NMR analysis of dynamic water surrounding soft matter2018

    • 著者名/発表者名
      ○Gyeorye Lee・Yoshiyuki Kageyama・Sadamu Takeda
    • 学会等名
      岡崎コンファレンス2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 機能的動的核偏極NMR(fDNP-NMR)を志向したラジカルプローブの合成2018

    • 著者名/発表者名
      景山義之
    • 学会等名
      2018 構造有機化学研究会・ミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DNP-NMRを用いた分子集合体近傍の水のダイナミクス解析のための光開裂性ラジカルプローブの設計と合成2018

    • 著者名/発表者名
      ○李ギョレ・景山義之・武田定
    • 学会等名
      第57回電子スピンサイエンス学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 動的核分極NMR法を用いたベシクルの大きさ変化に伴うベシクル表面の水の流動性変化の計測2016

    • 著者名/発表者名
      近藤僚太・景山義之・武田定
    • 学会等名
      第55回電子スピンサイエンス学会2016
    • 発表場所
      大阪市立大学 (大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-11-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] DNP-NMRを用いた水の流動性解析のための光照射でリンカー長が変わるラジカルプローブの設計と合成2016

    • 著者名/発表者名
      李ギョレ・景山義之・武田定
    • 学会等名
      第55回電子スピンサイエンス学会2016
    • 発表場所
      大阪市立大学 (大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-11-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 研究代表者のホームページ

    • URL

      https://www.sci.hokudai.ac.jp/~y.kageyama/public/index_jp.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究者の研究グループのウェブページ

    • URL

      https://www.sci.hokudai.ac.jp/~y.kageyama/public/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究室のウェブページ

    • URL

      https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~ekitai/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究室のFacebookページ

    • URL

      https://www.facebook.com/cmc.hokudai

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究グループHP

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/~y.kageyama/public/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~ekitai/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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