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2018 年度 実績報告書

生体系を模倣した刺激応答性ナノ分子システムの創製

研究課題

研究課題/領域番号 16H04129
研究機関東京工業大学

研究代表者

金原 数  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (30282578)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード両親媒性分子 / 刺激応答性 / 熱応答 / オリゴエチレングリコール / マルチブロック分子
研究実績の概要

本研究で目的とする多回膜貫通タンパク質を模倣した両親媒性マルチブロック分子構築とその機能評価について,以下のような成果を得ることができた。
(1)疎水部と親水部を連結したモノマー型分子を構築し,これを単位とした重合法による合成を検討した。その結果,核酸合成と類似プロセスを利用した液相合成法が有効であることを見いだした。
(2)両親媒性マルチブロック分子の疎水部にビピリジル部位,親水部としてオリゴエチレングリコールを有する直鎖状分子の構築を行った。その結果,1量体および3量体型化合物の構築に成功した。さらに,ビピリジル部位の相互作用に起因すると思われる,興味深い刺激応答性を見いだすことができた。
(3)熱応答性を示す分子の構築を目的として,両親媒性マルチブロック構造を環状化した分子を合成した。その結果,疎水部としてトラン骨格を初めとする共役した芳香環,親水部としてオリゴエチレングリコールを有する分子について,二量体型化合物の合成に成功した。これらの分子が,熱刺激を加えることにより,非常に特徴的な熱相転移挙動を示すことを見いだした。また,いくつかの化合物が多数の結晶多形と液晶性を示すことも見いだした。
(4)単分散オリゴエチレングルコールを構造化した巨大分子の合成に成功し,水溶液中で興味深い挙動を示すことを見いだした。
(5)疎水部として金属配位性をもつ骨格の前駆体となる,交互両親媒性分子の構築に成功した。この分子が,溶液中で興味深い分子集合挙動を示すことを見いだした。

現在までの達成度 (段落)

平成30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30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] CNRS/IECB/ボルドー大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CNRS/IECB/ボルドー大学
  • [雑誌論文] Heat-Triggered Crystallization of Liquid Crystalline Macrocycles Allowing for Conductance Switching through Hysteretic Thermal Phase Transitions2018

    • 著者名/発表者名
      Muraoka Takahiro、Shima Tatsuya、Kajitani Takashi、Hoshino Norihisa、Morvan Estelle、Grelard Axelle、Dufourc Erick J.、Fukushima Takanori、Akutagawa Tomoyuki、Nabeya Kota、Kinbara Kazushi
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: 14 ページ: 141~148

    • DOI

      DOI: 10.1002/asia.201801372

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Localization of transmembrane multiblock amphiphilic molecules in phase-separated vesicles2018

    • 著者名/発表者名
      Kinbara Kazushi、Umetsu Kaori、Sonobe Hiroki、Muraoka Takahiro、Shimokawa Naofumi、Takagi Masahiro
    • 雑誌名

      Faraday Discussions

      巻: 209 ページ: 315~328

    • DOI

      10.1039/C8FD00022K

    • 査読あり
  • [学会発表] Protein Cyborgization by Main Chain Substitution2019

    • 著者名/発表者名
      AOKI, Yusuke; UI, Mihoko; MATSUI, Takashi;TANAKA, Yoshikazu; MURAOKA, Takahiro; SATO, Kohei; KINBARA, Kazushi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Development of Multiblock Amphiphilic Molecules bearing Dihy- droimidazolium Ion2019

    • 著者名/発表者名
      MORI, Miki; SATO, Kohei; KINBARA, Kazushi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Development of multiblock arene-perfluoroarene macrocycle2019

    • 著者名/発表者名
      SATO, Kohei; NABEYA, Kota; MURAOKA, Takahiro; HOSHINO, Norihisa; AKUTAGAWA, Tomoyuki; KINBARA, Kazushi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Multiblock Amphiphilic Ligand Molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Miki Mori, Kohei Sato, Kazushi Kinbara
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Macrocyclic Multiblock Amphiphilic PEGs for Biorelated Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Yudai Nakagawa, Kohei Sato, Adam M. Wawro, Kazushi Kinbara
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthetic mimics of transmembrane proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Kinbara
    • 学会等名
      The 79th Okazaki Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Approach to molecular engines: Design of stimuli-responsive molecules mimicking dynamic functions of transmembrane proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Kinbara
    • 学会等名
      Hokkaido-Strasbourg Symposium Biotic and Abiotic Molecular Machines and Motors
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design of stimuli-responsive molecules mimicking dynamic functions of transmembrane proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Kinbara
    • 学会等名
      Tokyo Tech NCCR Molecular Systems Engineering Joint Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大環状マルチブロック両親媒性PEGの開発と機能開拓2018

    • 著者名/発表者名
      中川優大・佐藤浩平・Adam M. Wawro・金原 数
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] リン酸エステル含有交互両親媒性分子の合成と物性評価2018

    • 著者名/発表者名
      三栖花梨・佐藤浩平・金原 数
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] 交互両親媒性リガンド分子の合成と物性2018

    • 著者名/発表者名
      森 水紀・佐藤浩平・金原 数
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] リガンド型膜貫通分子の構築2018

    • 著者名/発表者名
      園部宏樹・村岡貴博・金原数
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム

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公開日: 2021-03-11  

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