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2021 年度 実施状況報告書

DESI・冷却イオン分光によるコンフォメーションイメージング法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K22163
研究機関東京工業大学

研究代表者

石内 俊一  東京工業大学, 理学院化学系, 教授 (40338257)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2023-03-31
キーワードオンフォメーション解析 / 質量分析イメージング / DESI / イオントラップ分光 / 質量分析
研究実績の概要

1)質量分析装置の改造
昨年度納品が遅れていたRF電源が納入されたため,当該装置を用いてRFイオンガイドの改造を行った。その結果,予想された様なイオン損失の低下は見られなかった。再度,電極形状の変更やイオン軌道シミュレーションを行ったところ,イオントラップにイオンを導入するところで,イオンの収束が悪いことが分かり,種々の検討の結果,先が徐々に細くなるRFイオンガイドを用いてイオン軌道を強制的に収束させることが最善策であると結論した。それに従い,RFイオンガイドを再設計し製作した。

2)DESI試料作成法の検討
種々の基板にチロシンなどのモデル試料を均一に塗布する方法を確立した。基本的にはエアーブラシを用いて塗布を行うが,最適な試料濃度や溶媒を検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

新型コロナ感染症蔓延のため世界的な物流遅延が発生し,種々の電子装置の納品が遅れているため,特に装置修理などが進まず,研究全体の進捗が大幅に遅れている。そのため,次年度への延長を申請した。

今後の研究の推進方策

1)DESI信号の確認
作成したDESI用のモデル試料に対してエレクトロスプレーを吹き付け,DESI信号を確認する。加えて,検出されたイオンを冷却イオントラップに導入し,紫外または赤外光解離分光法を用いて分光測定を行う。

2)不均一試料に対するコンフォメーション分布イメージング
1)で用いた試料を人為的にpHや温度などを不均一化し,DESI分光測定を行い,コンフォメーションごとの2次元マッッピングを行う。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナ感染症蔓延のため世界的な物流遅延が発生し,種々の電子装置の納品が遅れており,年度内の納入が困難であるため,発注を次年度に繰り越したため。また,それに伴う研究進捗の遅れのため,必要な消耗品費等も次年度に繰り越した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Gas phase protonated nicotine is a mixture of pyridine- and pyrrolidine-protonated conformers: implications for its native structure in the nicotinic acetylcholine receptor2022

    • 著者名/発表者名
      Takeda Naoya、Hirata Keisuke、Tsuruta Kazuya、Santis Garrett D.、Xantheas Sotiris S.、Ishiuchi Shun-ichi、Fujii Masaaki
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 24 ページ: 5786~5793

    • DOI

      10.1039/d1cp05175j

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Double Ion Trap Laser Spectroscopy of Alkali Metal Ion Complexes with a Partial Peptide of the Selectivity Filter in K<sup>+</sup> Channels─Temperature Effect and Barrier for Conformational Conversions2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Yukina、Hirata Keisuke、Lisy James M.、Ishiuchi Shun-ichi、Fujii Masaaki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 125 ページ: 9609~9618

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.1c06440

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hydration-controlled excited-state relaxation in protonated dopamine studied by cryogenic ion spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Hirata Keisuke、Kasai Ken-ichi、Gregoire Gilles、Ishiuchi Shun-ichi、Fujii Masaaki
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 155 ページ: 151101~151101

    • DOI

      10.1063/5.0066919

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] プロトン付加p-アミノ安息香酸水和クラスターの冷却イオントラップ分光ー水和によるプロトマースイッチ2021

    • 著者名/発表者名
      赤阪恭汰,Haddad Fuad,Dopfer Otto,佐野晃,石川春樹,平田圭祐,石内俊一,藤井正明
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
  • [学会発表] カルボン酸-マグネシウムは何個の水分子で電離するか?-水和クラスターの冷却イオントラップ分光2021

    • 著者名/発表者名
      高柳光,平田圭祐,石内俊一,藤井正明
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
  • [学会発表] LLおよびLDシクロジチロシンの冷却イオントラップ分光-プロトン・アルカリ金属イオン付加と光学異性2021

    • 著者名/発表者名
      吉沢幸毅,平田圭祐,石内俊一,Anne Zehnacker-Rentine,藤井正明
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
  • [学会発表] K+チャネル選択フィルター部分ペプチド-アアルカリ金属イオン錯体水和クラスターの冷却トラップ分光-イオン選択性に対する水和効果2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木雪菜,平田圭祐,J. M. Lisy,石内俊一,藤井正明
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
  • [学会発表] プロトン付加ニコチン水和クラスターのエレクトロスプレー・冷却イオントラップ分光-プロトン移動と同位体効果2021

    • 著者名/発表者名
      武田直哉,平田圭祐,石内俊一,S. Xantheas,藤井正明
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
  • [学会発表] K+チャネル選択フィルター部分ペプチド(GYG)-金属錯体の冷却イオントラップ赤外分光-Ag+の特異性2021

    • 著者名/発表者名
      田邊悟,平田圭祐,石内俊一,築山光一,藤井正明
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
  • [学会発表] アドレナリン受容体部分ペプチド-リガンド複合体の冷却イオン分光-分子認識のアミノ酸配列依存性2021

    • 著者名/発表者名
      大古拡弥,花市峻咲,平田圭祐,石内俊一,藤井正明
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
  • [学会発表] 分子認識する芳香環カプセルの冷却イオン赤外分光-性ホルモン認識メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      千葉大雅,角田瑠輝,平田圭祐,石内俊一,吉沢道人,築山光一,藤井正明
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
  • [学会発表] プロトン化ベンゾカインす岩倉アスターの冷却イオントラップ赤外分光-水和による分子ないプロトン移動2021

    • 著者名/発表者名
      平田圭祐,Haddad Fuad,Dopfer Otto,石内俊一,藤井正明
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
  • [学会発表] Hydration effect on Mg2+ channel studied by cryogenic ion trap spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      石内俊一
    • 学会等名
      PACIFICHEM2021
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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