| 研究概要 |
本研究の目的は、分子集合系の新しい分離素子の構築、および液液界面において分子認識能を発現させることである。単一の分子自身では認識能力がない分子(主に界面活性分子)を,一定の配列で集合させることによって,新たな認識能が発現することを見いだした。これまで使用してきた市販の界面活性剤分子と異なり,認識目的に対して最適な界面活性剤分子を新たに分子設計・合成することによって,さらに高度な生体分子認識を可能にするような分子集合素子を開発した。
本研究では、液液界面における界面活性剤分子の配列配向を制御した、まったく新しい生体分子の分子認識素子を提案した。本研究の最大のポイントは,水相中に存在するターゲットとなる生体分子をいかに特異的に認識するかにある.界面に配向させた分子集合組織が特異的な相互作用を発揮できれば,分子認識能を有する分子集合素子が開発できたことになる.
アミノ酸や核酸塩基といった低分子の生体分子に対して,界面分子刷り込み(Imprint)法を適用した.認識対象分子と強く相互作用をする分子を油水界面に配向させることによって,水中の生体分子は,界面で多点相互作用を引き起こす.配列した界面活性剤が存在する有機相を重合し固定化することによって,認識に最適な分子配列を,重合膜表面に特異的に刷り込むことに成功した。さらに、タンパク質の大きさと水相中のpHに対応した表面電荷の変化を利用することによって,水相中のタンパク質を逆ミセル内部に選択的に移動させる手法を見い出した。
具体的には,イオン性の界面活性剤分子を油水界面に配向させ,タンパク質の表面電荷を駆動力とした選択的分離法を提案した.活性および不活性タンパク質の表面は、電荷状態が微妙に異なり、これらの違いを分子集合素子を用いて増幅させることができた。
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