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生体分子が繰り出す変幻自在な反応場の機能設計

公募研究

研究領域高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出
研究課題/領域番号 16H01024
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪市立大学 (2017)
大阪大学 (2016)

研究代表者

森内 敏之  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (60281119)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード高次反応場 / ペプチド / 核酸塩基 / 不斉構造規制 / 触媒反応
研究実績の概要

本研究では、生体分子が繰り出す変幻自在な自己組織化プログラムを反応場設計に応用し、触媒機能を有する機能性金属錯体の分子レベルでの緻密な配列・空間制御を行うことにより活性部位間の協奏的かつ相乗的効果に基づく機能創発を行うとともに、生体分子の暗号化を利用した機能情報プログラミング反応場システムを開発することを目的とする。昨年度までに、C末端に有機触媒として機能するピリジンN-オキシド部位を有するジペプチド共役分子からなる不斉構造規制場の構築に成功している。
C末端に有機触媒として機能するジメチルアミノピリジン部位を有するペプチド共役分子を設計合成した。二鎖型ジペプチジルフェロセン誘導体では、ジペプチド鎖間での分子内水素結合によりフェロセン部位がP型に不斉誘起され、不斉構造規制場を形成していることが各種スペクトルより明らかとなった。ジペプチジル尿素誘導体では、二分子不斉会合体の形成とshuttle-likeな動的挙動が確認された。
設計合成したジペプチド共役分子を触媒として用いた2級アルコールの速度論的光学分割の検討を行ったところ、二鎖型ジペプチジルフェロセン誘導体では、ジメチルアミノピリジン部位の導入位置(2位あるいは3位)の違いにより、反応性および選択性の違いが見られ、ジメチルアミノピリジン部位を2位に導入した誘導体において、変換率が低いものの高い鏡像体過剰率が確認された。一方、ジメチルアミノピリジン部位を3位に導入した誘導体では、変換率の向上が見られたが低い鏡像体過剰率となった。ジメチルアミノピリジン部位を導入したジペプチジル尿素誘導体においても同様の結果が得られた。
さらに、ジペプチド鎖を環状構造に構造規制することにより、アミノ酸の不斉を変化させることなくフェロセン部位の誘起不斉構造の制御にも成功した。

現在までの達成度 (段落)

平成29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

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 8件、 招待講演 9件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Chirality Induction in Bioorganometallic Conjugates2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Moriuchi, Satoshi D. Ohmura, and Takayo Moriuchi-Kawakami
    • 雑誌名

      Inorganics

      巻: 6 号: 4 ページ: 111-111

    • DOI

      10.3390/inorganics6040111

    • NAID

      120006956864

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Self-Assembled Structures of Ferrocene-L-Carnosine Conjugates2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Moriuchi, Taiki Nishiyama, Yoshiki Tayano, Norimitsu Tohnai, and Toshikazu Hirao
    • 雑誌名

      Journal of Organometallic Chemistry

      巻: 839 ページ: 78-82

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2017.01.005

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Characterization of Chiral Vanadium(V) Complexes with V=N Bond2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Sakuramoto, Toshikazu Hirao, and Toshiyuki Moriuchi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 号: 6 ページ: 844-847

    • DOI

      10.1246/cl.170070

    • NAID

      130005689368

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Characterization of (Diphenylhydrazido)vanadium(V) Compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Sakuramoto, Toshikazu Hirao, and Toshiyuki Moriuchi
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 2 号: 23 ページ: 6618-6622

    • DOI

      10.1002/slct.201700833

    • NAID

      120006531524

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019755

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Characterization of Chirality-Organized Ferrocene-Dipeptide Conjugates that Contain Pyridine N-Oxide Moieties2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Moriuchi, Hao Wu, Yoshiki Tayano, and Toshikazu Hirao
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 6 号: 9 ページ: 1250-1256

    • DOI

      10.1002/ajoc.201700145

    • NAID

      120006531522

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019655

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Helical Chirality of Ferrocene-Dipeptide Conjugates by the Secondary Structure of Dipeptide Chains2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Moriuchi, Taiki Nishiyama, Masaki Nobu, and Toshikazu Hirao
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 23 号: 52 ページ: 12704-12708

    • DOI

      10.1002/chem.201703102

    • NAID

      120006531523

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019729

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Characterization of (Arylimido)vanadium(V) Compounds with 2,6-Difluorophenoxide Ligand2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Moriuchi, Takashi Sakuramoto, Masafumi Nishina, Ryota Kawai, and Toshikazu Hirao
    • 雑誌名

      Z. Anorg. Allg. Chem.

      巻: 643 号: 18 ページ: 1173-1177

    • DOI

      10.1002/zaac.201700205

    • NAID

      120006533844

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2020556

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidative Bromination Reactions in Aqueous Media by Using Bu4NBr/TFA/H2O2 System2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Moriuchi, Yasuhiro Fukui, Takashi Sakuramoto, and Toshikazu Hirao
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 号: 12 ページ: 1708-1710

    • DOI

      10.1246/cl.170734

    • NAID

      130006243135

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 核酸塩基部位を有する生物有機金属錯体の機能組織化2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Moriuchi
    • 雑誌名

      Bulletin of Japan Society of Coordination Chemistry

      巻: 70 号: 0 ページ: 22-31

    • DOI

      10.4019/bjscc.70.22

    • NAID

      130006329806

    • ISSN
      1882-6954, 1883-1737
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlled Self-Assembling Structures of Ferrocene-Dipeptide Conjugates Composed of Ala-Pro-NHCH2CH2SH Dipeptide Chain2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Moriuchi, Taiki Nishiyama, Yoshiki Tayano, and Toshikazu Hirao
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic Biochemistry

      巻: 177 ページ: 259-265

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2017.05.009

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis and Structure of (Imido)vanadium(V) Complexes with Alkoxide Ligands2018

    • 著者名/発表者名
      櫻本貴士、平尾俊一、鳶巣 守、森内敏之
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 分子配列組織化を基軸とする特異機能の発現と制御2018

    • 著者名/発表者名
      森内敏之
    • 学会等名
      有機化学研究会(白鷺セミナー)第83回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chirality Organization of Bioorganometallic Conjugates2018

    • 著者名/発表者名
      森内敏之
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bromoperoxidase mimicking bromination catalysts2017

    • 著者名/発表者名
      森内敏之
    • 学会等名
      2nd International Conference on Enzymology and Molecular Biology (Enzymology & Mol. Biology 2017)
    • 発表場所
      Holiday Inn Rome Aurelia, Italy
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Oxovanadium(V)-Catalyzed Introduction of Amino Groups2017

    • 著者名/発表者名
      櫻本貴士、河合亮太、平尾俊一、森内敏之
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 触媒活性部位を有するアラニルプロリン誘導体の不斉構造規制2017

    • 著者名/発表者名
      森内敏之、久保真依子、呉 昊、平尾俊一
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ペプチド誘導体が繰り出す不斉構造規制場の機能設計2017

    • 著者名/発表者名
      森内敏之
    • 学会等名
      文部科学省科学研究費助成事業 新学術領域研究「精密制御反応場」第2回公開シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学 ES 総合館1階 ES ホール
    • 年月日
      2017-01-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chirality Organized Structures of Alanylproline Derivatives Bearing Catalytic Active Sites2017

    • 著者名/発表者名
      森内敏之、久保真依子
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Precisely Designed Catalysts with Customized Scaffolding
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アラニルプロリン誘導体の不斉組織化2017

    • 著者名/発表者名
      森内敏之、久保真依子
    • 学会等名
      第15回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Architectural Control of Molecular Self-Assembly of Bioorganometallic Conjugates with Nucleobases2017

    • 著者名/発表者名
      森内敏之、孟祥太、坂本勇樹、平尾俊一
    • 学会等名
      14th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry (ISABC14)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vanadium-Catalyzed Bromination Reaction with Molecular Oxygen2017

    • 著者名/発表者名
      森内敏之
    • 学会等名
      3rd International Conference on Organic and Inorganic Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Oxovanadium(V)-Catalyzed Synthesis of Urea and Allylamine Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      櫻本貴士、河合亮太、平尾俊一、森内敏之
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] らせん状不斉組織化ジペプチド誘導体の動的挙動2017

    • 著者名/発表者名
      久保真依子、森内敏之
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 生体分子の自己組織化特性を利用した不斉構造規制場の構築2017

    • 著者名/発表者名
      森内敏之
    • 学会等名
      第15回有機合成化学協会関西支部賞受賞講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Controlled Arrangement of Bioorganometallic Conjugates with Nucleobases2016

    • 著者名/発表者名
      森内敏之
    • 学会等名
      8th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference (AsBIC8)
    • 発表場所
      The University of Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Oxovanadium(V)-Catalyzed Urea Formation from Amine and Carbon Dioxide2016

    • 著者名/発表者名
      森内敏之
    • 学会等名
      The 10th International Vanadium Symposium: Chemistry, Biological Chemistry, & Toxicology (V10)
    • 発表場所
      Howard International House, Taiwan
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金(I)-金(I)軸の軸不斉を誘起するウラシル部位を有する有機金(I)二核錯体2016

    • 著者名/発表者名
      森内敏之、坂本勇樹、平尾俊一
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学西早稲田キャンパス
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Design of Chirality-Organized Bioorganometallic Conjugates with Dipeptides or Nucleobases2016

    • 著者名/発表者名
      森内敏之
    • 学会等名
      8th International Symposium on Bioorganometallic Chemistry (ISBOMC 16)
    • 発表場所
      Courtyard by Marriott Moscow City Center, Russia
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Controlled Chirality in Bioorganometallic Conjugates with Dipeptides2016

    • 著者名/発表者名
      森内敏之、西山大輝、平尾俊一
    • 学会等名
      The 28th International Symposium on Chiral Discrmination (Chirality 2016)
    • 発表場所
      Heidelberg University, Germany
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Advances in Bioorganometallic Chemistry2018

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Hirao and Toshiyuki Moriuchi
    • 総ページ数
      472
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780128141984
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 鳶巣研究室

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~tobisu-lab/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 複合分子化学研究室

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/chem/HMC/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2019-12-27  

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