| 研究課題/領域番号 |
18H01995
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
古川 修平 京都大学, 高等研究院, 教授 (90452276)
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| 研究分担者 |
臼井 健二 甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 准教授 (70543792)
坂口 怜子 産業医科大学, 医学部, 講師 (80723197)
川野 竜司 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90401702)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 人工イオンチャネル / 金属錯体多面体 / 酵素 / ペプチド / イオンチャネル / イオンチャンネル / 金属錯体 / 電流計測 / 多孔体 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、近年の膜タンパク質結晶構造解析によって明らかになってきた、天然イオンチャネルに見られる脂質膜内でのタンパク質の複合化、開閉運動などの動的構造に注目した。すなわち、一義構造を持つ分子（超分子）をサブユニットとして捉え、イオンを流す「細孔部位」と、外場応答によりイオン伝導を制御する「応答部位」を段階的に複合化させることで、外場応答性の人工イオンチャネル創出を行った。分子レベルの細孔を有する物質として、金属錯体多面体を、応答部位として酵素応答性を示すペプチドを用いた。配位結合を用いた複合化を達成し、実際に平面脂質膜中に埋め込み、酵素に応答してイオン電流を変化させることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、酵素反応に応答した人工イオンチャネルの創成に成功した。現在、人工チャネルの研究では、脂質膜を介してイオンを選択的に流す、水を高速で流す、光に応答してイオン電流を変化させる、特別な分子に応答してイオン電流を変化させる、など少しずつ高度なイオン電流の制御が可能になってきている。本研究では、これらに加え、酵素反応、すなわち化学反応に応答してイオン電流を変化させる系の創出に成功した。天然の膜受容体の多くが、酵素反応によりその応答性を変化させていることを踏まえると、本研究は天然の膜受容体を再現することに一歩近づいたといえる。また、人工分子により細胞機能を操作することが可能になると考えられる。
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