糖鎖らせん構造を基本骨格とする動的ナノスプリングの創製と伸縮運動の制御

• 研究課題/領域番号: 22310069
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 京都府立大学
• 研究代表者: 沼田 宗典 京都府立大学, 大学院・生命環境科学研究科, 准教授 (70423564)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2010年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
• キーワード: らせん高分子 / 超分子化学 / 自己組織化 / ナノマシン / 多糖

研究概要

天然糖鎖のらせん構造をナノサイズ直径の精密なスプリングとして捉え、糖鎖表面で起こる分子の自己集積/解離過程を糖鎖らせん構造の変化と連動させることで、伸縮運動を繰り返す半人工ナノスプリングの創出を目的として研究を行った。異なるスペーサー長を持つ様々なビピリジン誘導体を添加してクロロフィルのスタッキングを抑制すると同時に、分子構造に起因したらせん構造のチューニングについて検討を行った結果、分子認識を駆動力にして伸縮する半人工ナノスプリングの開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Controlled stacking and unstacking of peripheral chlorophyll units drives the spring-like contraction and expansion of a semi-artificial helical polymer (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Numata, D. Kinoshita, N. Hirose, T. Kozawa, H. Tamiaki, Y. Kikkawa, M. Kanesato
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 19 ページ: 1592-1598
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orthogonal polymer recognition based on semiartificial helical polysaccharide (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Numata, D. Kinoshita, N. Hirose, T. Kozawa, H. Tamiaki
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 42 ページ: 266-268
  • NAID: 10031155775
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hierarchical supramolecular spinning of nanofibers in a microfluidic channel: Tuning nanostructures at dynamic interface (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Numata, Y. Takigami, M. Takayama, T. Kozawa, N. Hirose
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 18 ページ: 13008-12017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-assembly of amphiphilic molecules in droplet compartments:an approach toward discrete submicrometer-sized one-dimensional structures (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Numata, D. Kinoshita, N. Taniguchi, H. Tamiaki
  • 雑誌名: A. Ohta, Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 51 ページ: 1844-1848
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hierarchical supramolecular spinning of nanofibers in a microfluidic channel: Tuning nanostructures at dynamic interface (2012)
  • 著者名/発表者名: Munenori Numata
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 18 号: 41 ページ: 13008-13017
  • DOI: 10.1002/chem.201201300
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microflow-driven temporal self-assembly of amphiphilic molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: Munenori Numata
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 12 号: 12 ページ: 1689-1691
  • DOI: 10.1246/cl.2012.1689
  • NAID: 130004426478
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-assembly of amphiphilic molecules in droplet compartmens : an approach toward discrete submicrometer-sized one-dimensional structures (2012)
  • 著者名/発表者名: Munenori Numata, Daiki Kinoshita, Nobuko Taniguchi, Hitoshi Tamiaki, Akio Ohta
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 巻: 51 ページ: 1844-1848
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creation of Hierarchical Polysaccharide Strand: Supramolecular Spinning of Nanofibers by Microfluidic Device (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Numata, Y. Takigami, M. Takayama
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 40 ページ: 102-103
  • NAID: 10027655568
  • 査読あり
• [雑誌論文] 'Supramolecular wrapping chemistry' by helix-forming polysaccharides: a powerful strategy for generating diverse polymeric nano-architectures (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Numataand S. Shinkai
  • 雑誌名: Chem. Commun. (Feature Article) 巻: 47 ページ: 1961-1975
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular wrapping chemistry by helix forming polysaccharides : a powerful strategy for generating diverse polymeric nano-architectures (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Numata, S.Shinkai
  • 雑誌名: Chem.Commun. 巻: 47 ページ: 1961-1975
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creation of hierarchical polysaccharide strand : supramolecular spinning of nanofibers by microfluidic device (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Numata, Y.Takigami, M.Takayama
  • 雑誌名: Chem.Lett. 巻: 40 ページ: 102-103
  • NAID: 10027655568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creation of supramolecular assemblies from a dipolar dye molecule by the template effect of 1,3-glucan polysaccharide (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Malik, N.Fujita, M.Numata, K.Ogura, S.Shinkai
  • 雑誌名: J.Mater.Chem. 巻: 20 ページ: 9022-9024
  • 査読あり
• [学会発表] Supramolecular chemistry in a programed microspace (2013)
  • 著者名/発表者名: Munenori Numata
  • 学会等名: 9th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
  • 発表場所: Ritsumeikan University
• [学会発表] マイクロフローを利用した高分子ナノ構造の精密制御とそのマイクロへの増幅 (2013)
  • 著者名/発表者名: 沼田宗典
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大
• [学会発表] マイクロフローを利用した高分子ナノ構造の精密制御とそのマイクロへの増幅 (2013)
  • 著者名/発表者名: 沼田 宗典
  • 学会等名: 日本化学会第９３春季年会
  • 発表場所: 立命館大学
• [学会発表] 動的界面を用いた新規分子集積システムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高山ももこ、沼田宗典、民秋均
  • 学会等名: 第91回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] “Creation of Hierarchical Polysaccaride Strand: Suparmolecular Spinning of Nanofibers by Microfluidic Device” (2012)
  • 著者名/発表者名: Munenori Numata
  • 学会等名: 8th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
  • 発表場所: Ritsumeikan University
• [学会発表] マイクロフロー空間内の動的な界面を利用する分子集積システムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沼田 宗典
  • 学会等名: 第６１高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 招待講演
• [学会発表] らせん表面での超分子形成を利用した動的ナノスプリングの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木下大希、沼田宗典、民秋均
  • 学会等名: 第90回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] らせん表面での超分子形成を利用した動的ナノスプリングの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 沼田宗典
  • 学会等名: 日本化学会第90回春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
• [備考]
  • URL: http://www2.kpu.ac.jp/life_environ/mol_nanosys/Numata/Top.html