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2011 年度 実績報告書

ロタキサンおよびポリロタキサンの金基板表面上での構築と分子デバイスとしての機能

研究課題

研究課題/領域番号 21350061
研究機関京都大学

研究代表者

木村 俊作  京都大学, 工学研究科, 教授 (80150324)

キーワード環状βペプチド / ナノチューブ / 分子集合体 / 表面修飾 / ポリジアセチレン
研究概要

環状βペプチドとして、ナフチル基を側鎖に有する環状トリβペプチド(1)、グアニン基を側鎖に有する環状テトラβペプチド(2)、ジアセチレン基を側鎖に有する環状テトラβペプチド(3)、の3種類を新たに合成した。(1)では、分子集合体であるナノチューブの結晶が得られ、弱いエキシマ-発光が観察された。ナノチューブ側面に突き出しているナフチル基の配向はランダムと考えられる。一方、(3)が自己集合したペプチドナノチューブでは、側鎖のパッキングが良好なため、ナノチューブの同じ側面にジアセチレンユニットが並び、光照射により重合が観察された。さらに、(2)の自己集合したナノチューブは、グアニン間の水素結合形成により、K+イオン存在下、G-カルテットとなり、4本のナノチューブが会合したバンドル構造が形成された。これらのことから、分子集合化によりナノチューブとなる環状βペプチドの例を増やすことができた。また、ペプチドナノチューブの会合体について、4本のバンドル化の手法を提案することができた。さらに、ペプチドナノチューブの軸方向に沿った特定の面に、側鎖官能基を並べる方法も提示できた。特に、ナノチューブに沿った官能基のスペーシングは、環状ペプチドの厚みに相当することから、ジアセチレンの重合に適した配置で固定化できることもわかった。このように、環状βペプチドの自己集合化によるペプチドナノチューブの構築と、サイズの定まったバンドル形成、ならびに、ポリジアセチレンとの複合化による機能化、について成果を挙げることができた。続いて、基板上にこれらのナノチューブを構築することを試みた。しかしながら、アミド基と金基板との相互作用により、アミド基の配向がナノチューブ形成には不適な形で固定化されると考えられ、基板表面から集積させることは困難であった。短い集合体を表面に固定化することを検討している。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] Nickel coating on peptide nanotubes by electroless plating2012

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ishihara, Shunsaku Kimura
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 520 ページ: 1837-1841

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2011.08.114

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peptide Nanotube Composed of Cyclic Tetra-beta-Peptide Having Polydiacetylene2012

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ishihara, Shunsaku Kimura
    • 雑誌名

      Biopolymers (Peptide Science)

    • DOI

      10.1002/bip.22029

    • 査読あり

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公開日: 2013-06-26  

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