中空錯体をテンプレートとする生体分子クラスター合成

• 研究課題/領域番号: 24685010
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 東北大学 (2013-2014); 東京大学 (2012)
• 研究代表者: 佐藤 宗太 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (40401129)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円); 2014年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2013年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2012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: 自己組織化 / 生体分子インターフェース / 球状錯体 / 生体分子 / パラジウム / 分子認識 / 糖鎖 / 超分子錯体 / 生体機能関連化学 / 分子の認識及び相互作用

研究成果の概要

数ナノメートルの球状錯体の内面／表面を生体分子で覆い，高度に構造制御された生体分子クラスターを合成し，その特異な相互作用の発現を開拓した．錯体上に整然と，高密度に生体分子が集積した分子を合成し，その構造を詳細に決定した．無機物質や生体高分子を対象に，従来法では到達できない分子スケールでの「面」の分子認識を達成した．個々の弱い相互作用が集積効果によって増幅され，構造と機能が分子レベルで明瞭に相関する新しい分子システムを開発できた．

研究成果

• [雑誌論文] Self-Assembled, π-Stacked Complex as a Finely-Tunable Magnetic Aligner for Biomolecular NMR Applications (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Sato, R. Takeuchi, M. Yagi-Utsumi, T. Yamaguchi, Y. Yamaguchi, K. Kato, and M. Fujita
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 51 号: 13 ページ: 2540-2543
  • DOI: 10.1039/c4cc09354b
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Geometrically Restricted Intermediates in the Self-Assembly of an M12L24 Cuboctahedral Complex (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Fujita, H. Yokoyama, Y. Ueda, S. Sato, and M. Fujita
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 54 号: 1 ページ: 155-158
  • DOI: 10.1002/anie.201409216
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Self-Assembled Spherical Complex Displaying a Gangliosidic Glycan Cluster Capable of Interacting with Amyloidogenic Proteins (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Sato, Y. Yoshimasa, D. Fujita, M. Yagi-Utsumi, T. Yamaguchi, K. Kato, and M. Fujita
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 54
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An M12(L1)12(L2)12 Cantellated Tetrahedron: A Case Study for Mixed-Ligand Self-Assembly (2014)
  • 著者名/発表者名: Q.-F. Sun, S. Sato, and M. Fujita
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 53 号: 49 ページ: 13510-13513
  • DOI: 10.1002/anie.201408652
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Emergent Ion-Gated Binding of Cationic Host-Guest Complexes within Cationic M12L24 Molecular Flasks (2014)
  • 著者名/発表者名: C. J. Bruns, D. Fujita, M. Hoshino, S. Sato, J. F. Stoddart, and M. Fujita
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 136 号: 34 ページ: 12027-12034
  • DOI: 10.1021/ja505296e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stepwise DNA Condensation by a Histone-mimic Peptide-coated M12L24 Spherical Complex (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kikuchi, S. Sato, D. Fujita, and M. Fujita
  • 雑誌名: Chem. Sci. 巻: 5 号: 8 ページ: 3257-3260
  • DOI: 10.1039/c4sc00656a
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Coordination-Directed Self-Assembly of M12L24 Nanocage: Effects of Kinetic Trapping on the Assembly Process (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Yoneya, S. Tsuzuki, T. Yamaguchi, S. Sato, and M. Fujita
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 8 号: 2 ページ: 1290-1296
  • DOI: 10.1021/nn404595j
  • 査読あり
• [雑誌論文] M12L24 Spheres with Endo and Exo Coordination Sites : Scaffolds for Non-Covalent Functionalization (2013)
  • 著者名/発表者名: Kate Harris, Qing-Fu Sun, Sota Sato, and Makoto Fujita
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 34 ページ: 12497-12499
  • DOI: 10.1021/ja4043609
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size-, Mass-, and Density-Controlled Preparation of TiO2 Nanoparticles in a Spherical Coordination Template (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Ichijo , Sota Sato , and Makoto Fujita
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 号: 18 ページ: 6786-6789
  • DOI: 10.1021/ja4019995
  • 査読あり
• [学会発表] 幾何学的に制限されたM12L24球状錯体の自己集合中間体 (2015)
  • 著者名/発表者名: 横山 裕之・上田 善弘・藤田 大士・佐藤 宗太・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • 発表場所: 日本大学（船橋市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 二十・十二面体型M30L60錯体の自己集合 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上田 善弘・横山 裕之・藤田 大士・星野 学・佐藤 宗太・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • 発表場所: 日本大学（船橋市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] Giant MnL2n Complexes Self- assembly from Selenophene- cored Ligands (2015)
  • 著者名/発表者名: FUJITA, Daishi; UEDA, Yoshihiro; YOKOYAMA, Hiroyuki; SATO, Sota; FUJITA, Makoto
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • 発表場所: 日本大学（船橋市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] MnL2n錯体内面への異種金属イオン集積 (2015)
  • 著者名/発表者名: 神谷 修平・上田 善弘・藤田 大士・佐藤 宗太・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会(2015)
  • 発表場所: 日本大学（船橋市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 磁場配向性錯体の自己組織化合成とNMR解析への展開 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 宗太
  • 学会等名: 分子研研究会「金属イオンをもちいた超構造体の構築と機能発現 ー配位化学における境界領域研究の現状と展望ー」
  • 発表場所: 自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター（岡崎市）
  • 年月日: 2015-03-15
  • 招待講演
• [学会発表] 階層的自己組織化構築したクラスター錯体の磁場配向 (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato, S.
  • 学会等名: 新学術領域研究「融合マテリアル」第11回公開シンポジウム
  • 発表場所: 北九州国際会議場（北九州市）
  • 年月日: 2015-01-26
• [学会発表] DEVELOPMENT OF DYNAMICAL ORDERING OF ARTIFICIAL MOLECULES BY MIMICKING BIOMOLECULAR SYSTEMS (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato, S.
  • 学会等名: 新学術領域研究「動的秩序と機能」第3回国際シンポジウム
  • 発表場所: 合歓の郷（志摩市）
  • 年月日: 2015-01-11
• [学会発表] Geometrically Restricted Intermediates in the Self- Assembly of an M12L24 Cuboctaheral Complex (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Yokoyama, . Ueda, D. Fujita, S. Sato, M. Fujita
  • 学会等名: 新学術領域研究「動的秩序と機能」第3回国際シンポジウム
  • 発表場所: 合歓の郷（志摩市）
  • 年月日: 2015-01-10
• [学会発表] 巨大な中空球状錯体の自己組織化合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Sato
  • 学会等名: 錯体化学若手の会北海道・東北支部第6回勉強会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
  • 年月日: 2014-11-15
  • 招待講演
• [学会発表] 巨大な中空球状錯体を骨格として構築した生体分子インターフェースの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato, S.
  • 学会等名: 錯体化学会第64回討論会
  • 発表場所: 中央大学（東京都）
  • 年月日: 2014-09-20
  • 招待講演
• [学会発表] Self- Assembly of M30L60 icosidodecahedron Complex (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ueda・Eri Numata ・Daishi Fujita・Sota Sato・Makoto Fujita
  • 学会等名: 錯体化学会第64回討論会
  • 発表場所: 中央大学（東京都）
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] 配位結合を介するM12L24球状錯体への官能基導入 (2014)
  • 著者名/発表者名: 神谷 修平・ハリス ケイト・上田 善弘・藤田 大士・佐藤 宗太・藤田 誠
  • 学会等名: 錯体化学会第64回討論会
  • 発表場所: 中央大学（東京都）
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] M12L24球状錯体の自己集合過程の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 横山裕之・上田善弘・藤田大士・佐藤宗太・藤田誠
  • 学会等名: 第25回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
  • 年月日: 2014-09-08
• [学会発表] Synthesis and Biological Applications of Self-Assembled Huge Molecules (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Sato
  • 学会等名: Asian International Symposium (Inorganic Chemistry) - Emerging Science in Inorganic Porous Materials -
  • 発表場所: 名古屋大学，名古屋
  • 招待講演
• [学会発表] 自己組織化を利用した生理活性糖クラスターの合成と生体分子間相互作用の観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉正 泰・藤田 大士・佐藤 宗太・矢木 真穂・加藤 晃一・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学，名古屋
• [学会発表] リガンド伸長による拡張型中空球状錯体の構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田 善弘・横山 裕之・藤田 大士・佐藤 宗太・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学，名古屋
• [学会発表] M12L24球状錯体の速度論的自己集合過程の観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 横山 裕之・上田 善弘・佐藤 宗太・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学，名古屋
• [学会発表] MnL2n球状錯体の幾何学制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 沼田 恵里・上田 善弘・佐藤 宗太・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学，名古屋
• [学会発表] ユウロピウム多核錯体の自己組織化合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白倉 大地・佐藤 宗太・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学，名古屋
• [学会発表] 高度な最先端分析を武器にした精密分子合成の展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤宗太
  • 学会等名: 第2回JAIANミーティング
  • 発表場所: 微生物化学研究所，東京
  • 招待講演
• [学会発表] 錯体ナノ空間の生体分子を使った自在修飾 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤宗太・藤田誠
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会 特別企画講演
  • 発表場所: 立命館大学、滋賀
  • 招待講演
• [学会発表] 生体分子インターフェースとしてのMnL2n巨大球状錯体:表面に精密配置した糖クラスターとペプチドAβの相互作用解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉正泰・藤田大士・佐藤宗太・矢木真穂・加藤晃一・藤田誠
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学、滋賀
• [学会発表] M24L48球状錯体の内面修飾によるナノフルオラス相の構築とフッ素性化合物の高効率可溶化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鄭進宇・岩佐淳司・佐藤宗太・藤田誠
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学、滋賀
• [学会発表] MnL2n球状錯体の自己集合による幾何学制御：20・12面体M30L60への挑戦 (2013)
  • 著者名/発表者名: 沼田恵里・佐藤宗太・藤田誠
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学、滋賀
• [学会発表] MnL2n球状錯体の自己集合における幾何学制御: 配位子構造のわずかな違いによるn = 12から24への劇的なスイッチ (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山裕之・沼田恵里・一條竜也・佐藤宗太・藤田誠
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学、滋賀
• [学会発表] タンパク質と同等の分子サイズを持つ巨大カプセル状錯体の合成 ~生体分子修飾による機能化をめざして~ (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤宗太
  • 学会等名: 中性子連携研究会
  • 発表場所: 京都大学東京オフィス、東京
  • 招待講演
• [学会発表] 生体分子を化学修飾した巨大カプセル分子の合成と精密構造決定への挑戦 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤宗太
  • 学会等名: 理研シンポジウム「第13回 分析・解析技術と化学の最先端」
  • 発表場所: 理研和光、埼玉
  • 招待講演
• [学会発表] 自己組織化を利用した生理活性糖GM1クラスタの構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉正泰・藤田大士・佐藤宗太・矢木真穂・加藤晃一・藤田誠
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学、富山
• [学会発表] 経験予測に基づくM24L48球状錯体の自己組織化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沼田恵里・佐藤宗太・藤田誠
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学、富山
• [学会発表] Protein Encapsulation within Well-Defined Coordination Spheres (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤宗太
  • 学会等名: 40 International Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: Valencia (Spain)
• [図書] 錯体内外に配位サイトを有する球状錯体の合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤宗太 藤田 誠
  • 総ページ数: 555
  • 出版者: KEK Photon Factory Activity Report (2013 Part B)
• [図書] MEMによるターゲット構造可視化法の開発：タンパク質を封じ込めた人工カプセルの合成と構造決定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水野伸宏 藤田大士 佐藤宗太 熊坂 崇 藤田 誠 高田昌樹
  • 総ページ数: 104
  • 出版者: 日本結晶学会誌（最近の研究から欄）
• [図書] "Metal-organic Caged Assemblies" Coordination Chemistry in Protein Cages: Principles, Design, and Applications, 2013, Chap. 14, (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sato and M. Fujita
  • 総ページ数: 387
  • 出版者: WILEY
• [図書] 14章 "Metal-organic Caged Assemblies" in Coordination Chemistry in Protein Cages (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤宗太、藤田誠
  • 出版者: WILEY
• [備考] 藤田研究室
  • URL: http://fujitalab.t.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] ERATO 磯部縮退π集積プロジェクト
  • URL: http://www.jst.go.jp/erato/isobe/
• [備考] 磯部研webページ
  • URL: http://www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jp/
• [備考] 藤田研Webページ
  • URL: http://fujitalab.t.u-tokyo.ac.jp/