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外部電場によるペプチド分子集合体のトポロジカル分離

研究課題

研究課題/領域番号 22K14553
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分28010:ナノ構造化学関連
研究機関京都大学

研究代表者

宇治 広隆  京都大学, 工学研究科, 助教 (50788164)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード自己組織化 / 分子集合体 / ヘリックスペプチド / 誘電体特性 / 分子ダイポール / 不均一電界場
研究開始時の研究の概要

本研究は、不均一電界場における誘電体が生じる誘電力に着目し、多様な形態の分子集合体を用いて誘電力と膜構造の関係を明らかにする。分子集合体の誘電体特性は、分子膜構造に密接に関連していると考えられる。膜構造が開いているか閉じているか、つまりトポロジー的な構造因子という新しい観点での分子集合体の分離を検討する。外部電磁場における分子集合体の誘電的特性を詳細に解析することで、分子集合体の分離や形態制御、高次組織化が可能になると期待できる。

研究実績の概要

本研究課題では、外部電磁場における分子集合体の誘電的特性を詳細に解析することで、多様な形態の分子集合体において誘電力と膜構造の関係を調べることを目的としている。昨年度は、両親媒性ブロックポリペプチドからなる分子集合体の形態について研究を遂行した。分子集合体の形態は、ナノシートやベシクル構造といった膜を開いた状態と閉じた状態の形態が得られることが分かった。また、これまでに中空のチューブ構造の分子集合体が得られている。2023年度は、これらの分子集合体の形態を単なる形のみならず、物理的指標で評価できないか検討した。具体的には、高速原子間力顕微鏡や透過型電子顕微鏡等で得られる形態像から、熱平衡状態であると仮定して、膜張力や曲げ剛性の評価を試みた。形態変化が分かりやすいファイバー状の分子集合体を形成するタンパク質サンプルをコントロールとして、高速原子間力顕微鏡像から曲げ剛性の評価を行ったところ、オーダーとして矛盾しない曲げ剛性の値が得られることを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究代表者である宇治が2024年4月1日付けで異動したため、異動に掛かり前後の間に数ヶ月程度に渡り万全の研究体制という形ではなかったため。

今後の研究の推進方策

2024年度は、引き続きペプチド分子集合体の誘電体特性の評価を試みる。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Supramolecular chiral emergence in water even after compensating for helix chirality in vesicular helix-peptide-aromatic frameworks2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto Yuya、Suzuki Yuya、Imai Tomoya、Kimura Shunsaku、Uji Hirotaka
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: - 号: 8 ページ: 877-883

    • DOI

      10.1038/s41428-023-00781-w

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] クモ牽引糸タンパク質の高速原子間力顕微鏡を用いた観察と集合挙動に及ぼすpHの影響2023

    • 著者名/発表者名
      竹田遥・川口拓馬・FOONG C. P. ・宇治広隆・沼田圭司
    • 学会等名
      第13回CSJ化学フェスタ2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチド分子の電気的特性と分子組織化2022

    • 著者名/発表者名
      宇治広隆
    • 学会等名
      第17回理研「バイオものづくり」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペプチド分子の自己組織化と電子物性2022

    • 著者名/発表者名
      宇治広隆
    • 学会等名
      2022KIPS 若手高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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