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生体内の有機シグナル物質cAMPを高選択的に検出する人工蛍光プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17659007
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 化学系薬学
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

白井 直洋 (2006-2007)  名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 講師 (80080208)

小田嶋 和徳 (2005)  名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (30152507)

研究分担者 池田 慎一  名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 准教授 (90254309)
白井 直洋  名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 講師 (80080208)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2007年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード多点水素結合 / ホスト-ゲスト / オキサゾール / ウレア / ヘテロ5員環 / 蛍光応答 / ホスト-ゲスト錯体 / イオン選択性電極 / π-πスタッキング / 核酸塩基識別 / Watson-Crick型 / Hoogsteen型 / 薬学 / 有機化学 / 超分子化学 / 分子認識
研究概要

平成18年度までにWatson-Crick型およびHoogsteen型水素結合による多点水素結合によりアデニン塩基を認識するホストを開発した。さらに、水素結合とπ-πスタッキング相互作用を組み合わせたホストの開発も行った。今年度は、さらなる選択性の向上と錯体形成能の強化をめざした。
多点水素結合部位と協同的に働くπ-π相互作用による蛍光応答官能基の導入を試みた。当初計画した化合物は有機溶媒に対する溶解性に乏しくその機能を測定するに至らなかった。種々検討したが、残念ながらこの問題を克服することできなかった。
一方、今までに開発したホスト分子のoxazol-4-yl urea構造に着目し、その多点水素結合部位としての機能を解析した。このoxazol-4-yl urea構造は従来型の3点水素結合型モジュールpyrid-2-yl ureaに比べて錯形成能が100倍高いことを発見した。この現象をNMRおよび分子軌道法計算(B3LYP/6-31+G**)により解析した結果、ヘテロ環の環の大きさが重要な要因であることを解明した。6員環の場合、隣接するカルボニル基との立体反発が生じる結果、多点水素結合に不利な構造が優先するが、5員環の場合、そのような立体反発が少なく強い多点水素結合に最適な構造であると判明した。
ヘテロ5員環ウレアが多点水素結合のモジュールとして適した構造であるというコンセプトで、新しい多点水素結合ホストの開発を始めることが出来るようになった。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Five-membered heterocyclic ureas suitable for the donor-donor-acceptor hydrogen-bonding modules2008

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hisamatsu, Yuki Fukumi, Naohiro Shirai, Shin-ichi Ikeda, Kazunori Odashima
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 49

      ページ: 2005-2009

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly selective adenine recognition by a macrocyclic host molecule employing multiple hydrogen bonding and π-π stacking interactions2007

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hisamatsu, Haruke Takami, Naohiro Shirai, Shin-ichi Ikeda, Kazunori Odashima
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 48

      ページ: 617-621

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly Selective Recognition of Adenine Nucleobases by Synthetic Hosts with a Linked Five-Six-Five-Membered Triheteroaromatic Structure and the Application to Potentiometric Sensing of the Adenine Nucleotide2006

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hisamatsu, Keiko Hasada, Fumi Amano, Yasuhiro Tsubota, Yuko Wasada-Tsutsui, Naohiro Shirai, Shin-ichi Ikeda, Kazunori Odashima
    • 雑誌名

      Chem.Eur.J. 12

      ページ: 7733-7741

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロ環ウレア化合物の配座平衡の解析と多点水素結合モチーフへの適用2007

    • 著者名/発表者名
      久松洋介, 福味有紀, 白井直洋, 池田慎一, 小田嶋和徳
    • 学会等名
      第38回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      三重
    • 年月日
      2007-11-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Difference in Equilibrium Between Unfolded and Folded Conformation in Six- and Five-membered Hetrocyclic Ureas2007

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hisamatsu, Yuki Fukumi, Naohiro Shirai, Shin-ichi Ikeda, Kazunori Odashima
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscience and Photoscience
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2007-07-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ADD型水素結合能を有するヘテロ環ウレア化合物の評価2007

    • 著者名/発表者名
      久松洋介, 福味有紀, 白井直洋, 池田慎一, 小田嶋和徳
    • 学会等名
      第二回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2007-05-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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