分子モーターで自己駆動するナノシート液晶

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K19135
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
• 研究機関: 福岡工業大学
• 研究代表者: 宮元 展義 福岡工業大学, 工学部, 准教授 (80391267)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2021-03-31
• キーワード: ナノシート / 生体分子

研究成果の概要

モータータンパク質の構成要素であるチューブリンが重合して微小管が形成される可逆的な生化学反応を、液晶性粘土鉱物ナノシートが共存する系において進行させることにより、ナノシートの液晶構造を可逆的に制御することに成功した。さらに、チューブリンのような生体分子を単層剥離したナノシート上に強固に固定化するための新しい合成手法として、分解性の高分子ゲル網目内にナノシートを固定化して凝集を抑制し、シリル化反応を行う手法を開発した。

自由記述の分野

機能材料化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

チューブリンの生化学反応をナノシート存在下で進行できることが実証できたことで、モータータンパク質であるチューブリン/キネシン系を組み込んだアクティブナノシート系への展望が開けた。将来的には、アクティブな自己組織化に基づく新しいナノファブリケーションが可能となり、さまざまな応用が期待される。さらに、大きな比表面積を持つ単層剥離ナノシート上に生体分子を固定化するための新しい手法が開発されたことで、微量のDNA検出による診断など多くの応用が期待される。