分子記憶系の構築と人工抗体触媒への応用

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07458250
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 上野 昭彦 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (50091658)
• 研究分担者: 池田 博 東京工業大学, 生命理工学部, 技官 (70201910) ; 中村 朝夫 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (50155818) ; 池田 宰 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (40151295)
• キーワード: 分子記憶系 / シクロデキストリン / 人工抗体触媒 / 包接錯体 / 分子認識 / 修飾シクロデキストリン

研究概要

本研究は、人工抗体酵素を創ることを究極の目的にしているが、その目的達成のためには、まず、分子形状記憶技術を確立させなければならない。この目的のために、前年度では多くのSH基を有するシクロデキストリン(CD)の合成を検討した。そして、β-CDの1級水酸基側に7個のエチレンジアミン単位を導入し(化合物1)、γ-チオブチロラクトンを反応させ合計14個のSHを含有する系(化合物2)を合成した。そして、得られた系を空気酸化しジスルフィド結合させる際に、ゲストを存在させ、ゲストの形状に沿ったS-S架橋を形成させることを意図した。これまでは、SH含有系の合成に全力を傾け、ほぼ目的に沿った合成を完成させたが、本年度はゲスト形状の記憶に適した試薬量や記憶させた系と記憶させない系のゲストに対する結合に対する比較・評価などを行なった。反応例は次の通りである:1を0.5g、ジメチルホルムアミド(DMF)の溶液を超音波照射し、γ-チオラクトン(30当量)を加えアルゴン雰囲気下、90℃で24時間攪拌する。次に、0.19g(2当量)のp-メチルレッド水溶液(pH10)70mlを加える。溶液を酸素雰囲気にし、24時間攪拌する。これをセファデックエスG-10を用いて精製し、CDを含む溶出液を採取し乾固する。pH4.7でp-メチルレッドに対して鋳型化合物は非鋳型化合物に比較し、2倍以上の結合能力を示した。今後、反応条件を最適化することによりこの鋳型効果(形状記憶効果)をより顕著に発現させる予定である。そして、人工抗体触媒の実現の試みを行なう予定である。

研究成果

• [文献書誌] Keita Hamasaki: "Significant Enantioselectivity in Alanine Ester Hydrolysis Catalyzed by Imidazole Attached β-Cyclodextrin" Chem.Lett.859-860 (1995)
• [文献書誌] Tetsuo Kuwabara: "Supramolecular Assembly of Dye-Modified Cyclodextrin Formed by Inclusion of its Dye-Part in Native Cyclodextrin" Supramolecular Chem.7. 235-238 (1996)
• [文献書誌] Tetsuo Kuwabara: "A Novel Color-Changeable Host for Molecules.Guest-induced Color-to-color Change of Phenolphthalein-modified β-Cyclodextrin" Supramolecular Chem.8. 13-15 (1996)
• [文献書誌] Kazuaki Harata: "Crystal Structure of mono(3-amino-3-decxy)-α-Cyclodextrin.5.5hydrate.Evidence for the ^<3,0>β Boat Conformation of the Altrosamine reridue" J.Chem,Soc.,Chem.Commun.,. 2347-2348 (1996)
• [文献書誌] Hiroshi Ikeda: "Fluorescent Cylodextrins for Molecule Sensing.Fluorescent Proportics,NMR Characterization,and Inclusion Phenomena of N-Dansylleucine Cyclodextrin" J.Am.Chem.Soc.,. 118. 10980-10988 (1996)
• [文献書誌] Fumio Hamada: "Photochromic Molecular Recognition of β-Cyclodextrin Bearing Spiropyran Moiety for Organic Guests" J.Chem.Soc,Rerkin Trans.2. 2567-2570 (1996)
• [文献書誌] Akihiko Ueno: "Comprehensive Supramolecular Chemistry(分担)Vol.3" Pergamon, 132 (1996)
• [文献書誌] 上野昭彦: "蛋白質 核酸 酵素(センサーフクノロジー2部分)" 共立出版, 8 (1996)