| 研究課題/領域番号 |
22K14728
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分35010:高分子化学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
長尾 匡憲 九州大学, 工学研究院, 助教 (40904008)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 環状高分子 / 分子間相互作用 / 糖鎖高分子 / リビング重合 / タンパク質 / 糖鎖 / 運動性 / 合成高分子 / 生体分子間相互作用 / クリック反応 / 環化反応 / ガラス転移温度 / 緩和時間 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では精密な重合法により合成高分子の構造を設計し、生体高分子のような優れた機能、とくに分子間での強い相互作用の発現を目指す。この目的のため、これまで行われてきたモノマー配列や分子量制御といった構造設計に加えて、新たに高分子の環状構造 (トポロジー設計) に着目した。運動性の低い環状構造を導入することにより、高分子の三次元的な構造を制御する。標的タンパク質の構造に対して最適に官能基が配置された合成高分子は、まるで抗体のように強い相互作用を発揮することが期待される。
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| 研究成果の概要 |
研究期間全体を通し、まずリビングラジカル重合を用いることで糖鎖をもつ環状高分子の合成を達成した。精製操作によって純度の高い環状高分子が得た。その物性を示差走査熱量系やNMRの緩和時間により評価すると、環化することでその分子運動性は低下した。相互作用を評価すると、主鎖の環化により分子間相互作用は弱くなったが、側鎖の運動性は低い方が望ましいという結果が得られた。本研究は高分子の局所的な運動性が分子認識という機能に影響することを示し、合成高分子のナノマテリアルとしての発展に寄与した。研究成果は主に2報の国際論文として発表された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
合成高分子は日常生活においてプラスチック材料としてよく知られるが、分子レベルで見るとDNAやタンパク質といったナノサイズの大きさの生体高分子と同じスケールをもつ。タンパク質はアミノ酸が連なった構造をしており、アミノ酸の並び方によって決まったカタチをとり、酵素や抗体のような優れた機能を発揮している。本研究は人間がフラスコで作る合成高分子を天然の生体高分子のように精密に合成し、それらと同等もしくは凌駕する機能性ナノ材料を合成することを目指している。今回の研究成果は合成高分子のカタチを線形から環状にすることで分子同士の結合に影響を与えることを明らかにし、上述の目標達成に貢献した。
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