単分子膜反応法による超分子の構築

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05650923
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 木下 隆利 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (60135407)
• 研究分担者: 吉水 広明 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (10240350) ; 辻田 義治 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (70016591)
• キーワード: 超分子 / 単分子膜反応法 / ポリペプチド / 側鎖クラウンエーテル / イオン / サンドイッチ錯体 / α-ヘリックス / 分子認識素子

研究概要

ポリ(γ-メチル-L-グルタメート)(PMG;重合度51)単分子膜を気-液界面に形成し、分子軸周りの回転が拘束される二次元固体膜の状態で、水相側に配向している残基のみを選択的に加水分解することでL-グルタミン酸がα-ヘリックス分子の片側面に集中したシーケンシャルポリペプチドを調製した(単分子膜反応法)。得られたポリペプチドの片側面に集中したグルタミン酸残基部分と4-アミノベンゾ-18-クラウン-6-エーテルを、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)溶液中でN-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)とジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)を用いることにより縮合反応させ、目的のポリペプチド(seq-MG/CrG)を得た。このポリマーのベンゾクラウンの含有率は紫外可視分光測定より27mol%であり、これはヘリックス片側面側鎖の約80%に相当する。
seq-MG/CrGのトリメチルフォスフェイト(TMP)溶液中での円偏光二色性スペクトルよりα-ヘリックス構造を、蛍光スペクトルより側鎖ベンゾクラウンに基づくエキシマー(430nm)の存在を確認し、α-ヘリックスの同一側面上にクラウンエーテルが配列していること(超分子構造の形成)を確かめた。加えて、超分子seq-MG/CrGは、そのヘリックス片側面に集中したクラウンエーテルが、セシウムイオンと2:1のサンドイッチ錯体を高効率で形成することや、セシウムイオンの対イオン種が錯体形成に大きく影響することも確認され、高感度分子認識素子としての可能性を見いだすに至った。

研究成果

• [文献書誌] T.Kinoshita,M.Higuchi,Y.Tsujita,H.Yoshimuzu: "Inter-vesicular Communications by a Synthetic Amphiphilic polypeptide" Chem.Lett.,. 431-434 (1993)
• [文献書誌] T.Kinoshita,Y.Nagata,Y.Tsujita,H.Yoshimuzu: "Interaction between Side-chain Pyridyl Groups of α-Helical Polypeptide and Guest Trp in the Ternary Cu^<2+> Ion Complex" Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 2972-2976 (1993)
• [文献書誌] T.Kinoshita,Y.Nagata,Y.Tsujita,H.Yoshimuzu: "pH-Responsive Guest Binding of Polypeptide Containing a Cyclodextrin at the Terminal" Bull.Chem.Soc.Jpn.67. 495-499 (1994)
• [文献書誌] T.Kinoshita,Y.Nagata,Y.Tsujita,H.Yoshimuzu: "Copper Ion Complex Formation of a Dicarboxylic Acid-Containing Polypeptide" Polymer Journal. 26. 43-48 (1994)