| 研究課題/領域番号 |
20K05539
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| 研究機関 | お茶の水女子大学 |
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研究代表者 |
三宅 亮介 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 講師 (30509542)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 柔軟な巨大空間形成 / ペプチド金属錯体 / 構造の作り分け / 外部刺激応答性 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、従来困難であった柔軟な骨格から巨大な空間を持つ金属錯体を作り出す手法を確立し、さらに柔軟な骨格だからこそ発現できる新奇特性の探索・開拓することを目指している。生体システムでは、柔軟な骨格が作り出す複数の巨大空間・構造を使いこなすことで精密な機能を実現している。したがって、本研究で生体と同様に柔軟な小分子から巨大構造を組み上げる手法を確立できれば、生体に匹敵する高機能・省エネルギー材料の創出につながると期待できる。
本研究では、独自に開拓した巨大空間を持つトリペプチド環状金属錯体をベースに研究を進めている。2023年度は、本研究課題で確立した巨大環状錯体の形成過程の観測手法を用いて、形成過程における構造決定因子の探索をさらに進めた。詳細な観測から、速度論支配的な挙動の中で、どのように構造を制御しうるのかに関する知見を得た。
また、本研究課題では、2020年度にトリペプチド配位子が、環状の金属イオン配列制御にも適していることを偶然見出し、金属中心の特性に基づく複合機能の創出を念頭に研究を継続してきた。2023年度は、これら環状金属イオン配列が、トリペプチドの柔軟なペプチド骨格に起因して、外部刺激応答性を示すことも明らかにできた。特に、キラルなペプチドを用いると環状金属イオン配列にキラリティを誘起することも可能であるが、この環状配列のキラリティが外部刺激によってCDスペクトルの正負の反転を伴うような大きな変化を示しうることを見出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
新奇機能開拓について当初期待した方向での進展はそれほどないが、巨大空間を持つ環状錯体の形成過程に関して、柔軟な骨格を人工的に制御する上で重要な基礎的知見を多く発見できており、学問的な側面で十分な進展があった。また、研究期間中に新たに発見した柔軟なペプチドを用いた金属イオン配列場に関しても、外部刺激に応答した面白いスイッチング挙動が観測され、新しい機能開拓が期待できる段階まで進んできた。当初の目的とズレはあるが、新奇機能開拓にも目処がたちつつあるという点で、概ね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、これまでに得た成果の論文発表と、目処がたちつつある新奇機能開拓にフォーカスする。また、論文内容のブラシュアップに必要な実験と基礎的な機能評価を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
論文執筆に向けて必要な実験が年度当初に想定よりも多くなったため、研究期間を再度延長して、論文執筆費用と関連実験費用及びに基礎的な機能評価の実験費用を次年度に繰り越した。
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