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ネマチック液晶場におけるポリペプチド極性構造の自発的創生の解明とその利用

研究課題

研究課題/領域番号 24350054
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 高分子化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

渡邊 順次  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (90111666)

研究分担者 坂尻 浩一  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (90402213)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2014年度)
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)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
キーワード極性構造 / 液晶 / ポリペプチド / らせん構造
研究概要

生物組織を構成する代表的な繊維状たんぱく質であるコラーゲンは自発的に極性構造を形成する。一般的には、分子は極性を打ち消した構造を形成するため、この事実は生体分子が生物学的な役割を果たしていることと密接に関係していると考えられる。理論によれば、棒状の分子が大きな双極子をもつことによって、極性構造が発現すると理解されている。本研究課題では、大きな双極子モーメントを分子長軸方位に持つ棒状のα-ヘリカル・ポリペプチドが液晶状態で極性ネマチック液晶を形成するという現象について、その典型的な高分子であるポリグルタミン酸エステルを用いて明確に示すとともに、極性構造を利用した機能材料の創生や生物学的意義の解明に取り組む。
今年度は以下の2項目について検討を行った。
●極性ネマチック・モノドメイン液晶の調整
種々の溶媒を用い、リオトロピック極性ネマチック液晶および非極性ネマチック液晶を調整した後、乾燥固化した固体フィルムの構造解析を行った。溶媒種によらず、極性ネマチック液晶から形成される構造はFormBであり、非極性ネマチック液晶から形成される構造はFormCであることがわかった。第二次高調波発生測定から前者で、極性構造が保たれていることを確認した。
●極性液晶ゲルに関する検討
極性液晶ゲルの構造と物性をX線構造解析、光散乱測定、走査型電子顕微鏡観察等を通して検討した。磁場配向により高度に配向した極性液晶ゲルは顕著な光散乱の異方性を示し、散乱型の偏光板となり得ることを見出した。またポリペプチドが形成するαらせんどうしの会合により、長周期の重らせん構造が形成されている可能性が示された。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度の研究費の使用計画

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Polar Liquid Crystal Formation in Concentrated Solution of α-Helical Poly(γ-benzyl glutamate)2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Sakajiri, Shiori Kihara, Junichi Nakadate, Chu-Chun Yen and Junji Watanabe
    • 雑誌名

      Biomimetics, Photonics Sensing and Networks

      巻: 13 ページ: 25-28

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Stereocomplex Organized by Chiral Recognition between L- and D-Enantiomers of Poly(γ-alkyl glutamate) with Short Alkyl Side Chain2013

    • 著者名/発表者名
      K. Sakajiri, J. Nakadate, C.-C. Yen, J. Watanabe
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 54 ページ: 583-588

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermotropic behavior of syndiotactic polymethylenes with alkyloxycarbonyl side chains2013

    • 著者名/発表者名
      Tokita M., Shikinaka K., Hoshino T., Fujii K., Mikami J., Koshimizu N. Shigehara K.
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 54(3) 号: 3 ページ: 995-998

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2012.12.072

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] らせん形態を有するポリグルタミン酸エステルの極性構造2013

    • 著者名/発表者名
      中楯順一・澤山雄基・坂尻浩一・姜聲敏・戸木田雅利・渡辺順次
    • 学会等名
      高分子学会年次大会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ポリ (γ-ベンジルグルタメート)液晶ゲルの構造解析と光散乱特性2013

    • 著者名/発表者名
      澤山雄貴・中楯順一・坂尻浩一・姜聲敏・戸木田雅利・渡辺順次
    • 学会等名
      繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ポリ(γ-ベンジルグルタメート)液晶から得た配向ゲルの異方的な光散乱特性とその構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      澤山雄貴・坂尻浩一・姜聲敏・戸木田雅利・渡辺順次
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Polar liquid crystal formation in polyglutamate system2012

    • 著者名/発表者名
      K. Sakajiri
    • 学会等名
      13th Chitose International Forum on Photonics Science & Technology
    • 発表場所
      千歳科学技術大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-10-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] らせん形態を有するポリグルタミン酸エステルが形成する極性液晶2012

    • 著者名/発表者名
      中楯順一・木原史織・顔竹君・坂尻浩一・姜聲敏・戸木田雅利・渡辺順次
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] らせん形態を有するポリグルタミン酸エステルの極性液晶2012

    • 著者名/発表者名
      中楯順一・坂尻浩一・顔竹君・木原史織・渡辺順次
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2012-05-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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