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2022 年度 実績報告書

光応答性分子を用いた光新機能の創生とバイオフォトニクスへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 20J21342
研究機関龍谷大学

研究代表者

中川 優磨  龍谷大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワードジアリールエテン / 光誘起細胞毒性 / DNAインターカレーション / 相互作用 / 結晶状態 / 白色発光 / 光沢材料 / 表面剥離
研究実績の概要

令和4年度では、研究課題①: アリール基にthiazole環をもつジアリールエテンの光誘起細胞毒性と評価において、その光誘起細胞毒性のメカニズムを詳細に検討した。一般的なジアリールエテンの開環体は、400 nmよりも短波長に吸収をもつが、分子内にthiazole環をもつ誘導体はDNAと相互作用することで吸収が長波長化し、相互作用後の開環体は新たに436 nmに吸収をもつことがわかった。その結果、ジアリールエテン分子の閉環構造は平面性が高いためDNAにインターカレートし、その状態で開環と閉環の両構造が吸収をもつ波長 (本研究では436 nm)の光を照射することで、ジアリールエテンの開環-閉環反応が周期的に引き起こされることによってDNAの損傷が起こり、アポトーシスが誘起され、その結果細胞死が引き起こされることが示唆された。この結果はJ. Med. Chem誌にて論文が受理され、現在掲載準備中である。また、昨年より行っていた結晶状態で白色発光を示す分子の白色メカニズムについては、Mater. Adv.誌にて論文が掲載された。加えて、新たなジアリールエテンの応用例として、ジアリールエテンの結晶状態でのフォトクロミック反応を利用した光調節可能な黄金光沢微結晶膜の作製、多段階光照射を使用した効率的な光誘起表面剥離に関して新たに研究を行い、その成果がそれぞれBull. Chem. Soc. Jpn.誌とCryst. Growth Des.誌にて論文が掲載された。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Efficient surface peeling, a photoinduced result of photochromic diarylethene crystal by multistep light irradiation2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakagawa, M. Morimoto, S. Yokojima, S. Nakamura, K. Uchida
    • 雑誌名

      Cryst. Growth Des.

      巻: 23 ページ: 1581-1591

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.2c01202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phototunable cell killing by photochromic diarylethene of thiazoyl and thienyl derivatives2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakagawa, T. Hishida, K. Sumaru, K. Morishita, K. Kirito, S. Yokojima, Y. Sakamoto, S. Nakamura, K. Uchida
    • 雑誌名

      J. Med. Chem.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1021/acs.jmedchem.3c00164

    • 査読あり
  • [雑誌論文] White light emission generated by two stacking patterns of a single organic molecular crystal2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakagawa, K. Kinoshita, M. Kasuno, R. Nishimura, M. Morimoto, S. Yokojima, M. Hatakeyama, Y. Sakamoto, S. Nakamura, K. Uchida
    • 雑誌名

      Mater. Adv.

      巻: 3 ページ: 6466-6473

    • DOI

      10.1039/D2MA00670G

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phototunable golden luster microcrystalline film of photochromic diarylethene2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakagawa, R. Nishimura, M. Morimoto, S. Yokojima, S. Nakamura, K. Uchida
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 95 ページ: 1438-1444

    • DOI

      10.1246/bcsj.20220169

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] フォトクロミックジアリールエテンを用いた光調節可能な細胞殺傷技術2023

    • 著者名/発表者名
      中川 優磨、須丸 公雄、森下 加奈、横島 智、中村 振一郎、内田 欣吾
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] 選択的光誘起細胞殺傷技術の開発を目指したジアリールエテン誘導体の構造評価2022

    • 著者名/発表者名
      中川 優磨、菱田 竜也、波多野 絵理、須丸 公雄、森下 加奈、内田 欣吾
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第16回年会
  • [学会発表] ジアリールエテンを使用した光応答性黄金光沢微結晶膜の作製2022

    • 著者名/発表者名
      中川 優磨、西村 涼、森本 正和、横島 智、中村 振一郎、内田 欣吾
    • 学会等名
      第30回有機結晶シンポジウム
  • [学会発表] フォトクロミックジアリールエテン結晶の多段階光照射による効率的な光誘起表面剥離2022

    • 著者名/発表者名
      中川 優磨、森本 正和、横島 智、中村 振一郎、内田 欣吾
    • 学会等名
      日本結晶学会2022年度年会

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公開日: 2023-12-25  

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