カルシウムシグナルを発生させる光機能性分子の創生

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22750143
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 百武 篤也 筑波大学, 数理物質系, 講師 (70375369)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 光分解 / ケージド化合物 / カルシウムシグナル / 光誘起電子移動

研究概要

カルシウムシグナルを発生させる分子(ケージドカルシウム)の性能向上及び新たなメカニズムで機能する分子の開発を目指し研究を行った。カルシウムキレート剤 BAPTA 骨格を有するケージドカルシウムではカルシウム放出の反応は見られたが効率が著しく低かった。これは基底状態での電荷移動錯体の形成によるものと判明した。また、ケージドカルシウムに用いることができる一連の新規光分解性保護基を開発し、それらの高性能化に成功し高い分解量子収率(0.5 以上)を達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Photochemistry of arylacetylenyl-substituted stilbenes. Journal of Photochemistry and Photobiology (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M.; Momotake, A.; Kanna, Y.; Nishimura, Y.; Hirota, K.; Morihashi, K.; Arai, T.
  • 雑誌名: A: Chemistry 巻: 252 ページ: 203-210
  • DOI: DOI:10.1016/j.jphotochem.2012.11.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excited state intramolecular hydrogen atom transfer of phenylethynyl-substituted 2'-hydroxychalcones (2013)
  • 著者名/発表者名: Tasaki, S.; Momotake, A.; Kanna, Y.; Arai, T
  • 雑誌名: Research on Chemical Intermediates 巻: 39 ページ: 61-72
  • DOI: DOI:10.1007/s11164-012-0632-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely efficient photoisomerization of water-soluble diphenylbutadiene dendrimers (2012)
  • 著者名/発表者名: Miura, Y.; Momotake, A.; Kanna, Y.; Nishimura, Y.; Arai, T
  • 雑誌名: Dyes and Pigments 巻: 92 ページ: 802-806
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-Acyl-N-carboxymethyl-2-nitroaniline and its analogues: a new class of water-soluble photolabile precursor of carboxylic acids (2012)
  • 著者名/発表者名: Honda, T.; Momotake, A.; Arai, T
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci 巻: 11 ページ: 493-496
  • DOI: DOI:10.1039/c2pp05322e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochem. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kudo, K.; Momotake, A.; Tanaka, J. K.;Miwa, Y.; Arai, T
  • 雑誌名: Photobiol. Sci. 巻: 11 ページ: 674-678
  • DOI: DOI:10.1039/C2PP05337C
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2-(N-acyl-N-carboxymethylamino)-1-nitrodibenzo[b,d]thiophene: a new class of caging group for environmental selective photorelease of carboxylic acid. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y.; Momotake, A.; Arai, T
  • 雑誌名: Chemistry Letters 2012 巻: 41 ページ: 642-643
  • DOI: DOI:10.1246/cl.2012.642
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarity-dependent photophysical properties of hemicyanine dyes and their application in 2-photon microscopy biological imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: Kimura, Y.; Momotake, A.; Takahashi, N.; Kasai, H.; Arai, T.
  • 雑誌名: Chemistry Letters 2012 巻: 41 ページ: 528-530
  • DOI: DOI:10.1246/cl.2012.528
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-assembly of a poly(glutamate) dendrimer: solventdependent expression of molecular chirality and a [2 + 2] photocrosslinking reaction (2012)
  • 著者名/発表者名: Ikeda, M.; Momotake, A.; Kanna, Y.; Shimotori, K.; Arai, T.
  • 雑誌名: Photochemical & Photobiological Sciences 巻: 11 ページ: 1524-1527
  • DOI: DOI:10.1039/c2pp25221j
  • 査読あり
• [雑誌論文] The use of dendrimers as high-performance shells for round-trip energy transfer: efficient trans-cis photoisomerization from an excited triplet state produced within a dendrimer shell. (2011)
  • 著者名/発表者名: Miura, Y.; Momotake, A.; Takeuchi, K.; Arai, T.
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci 巻: 10 ページ: 116-122
  • DOI: DOI:10.1039/c0pp00272k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Singlet molecular oxygen generation by water-soluble phthalocyanine dendrimers with different aggregation behavior (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishida, M.; Horiuchi, H.; Momotake, A.; Nishimura, Y.; Hiratsuka, H.; Arai, T
  • 雑誌名: Porphyrins and Phthalocyanines 巻: 15 ページ: 47-53
  • DOI: DOI:10.1142/S108842461100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a quinoxaline-based fluorescent probe for quantitative estimation of protein binding site polarity (2011)
  • 著者名/発表者名: Kudo, K.; Momotake, A.; Kanna, Y.; Nishimura, Y.; Arai, T.
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 47 ページ: 3867-3869
  • DOI: DOI:10.1039/c1cc10183h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy Transfer and trans-cis Isomerization in Dendrimer Aggregates (2011)
  • 著者名/発表者名: Miura. Y.; Momotake, A.; Kanna, Y.; Nishimura, Y.; Arai, T.
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 84 ページ: 363-365
  • DOI: DOI:10.1246/bcsj20100318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely efficient and long lifetime fluorescence of cis-stilbene contained in a rigid dendrimer. (2011)
  • 著者名/発表者名: Tabuchi, M.; Momotake, A.; Kanna, Y.; Nishimura, Y.; Arai, T
  • 雑誌名: Photochemical & Photobiological Sciences 2011 巻: 10 ページ: 1521-1523
  • DOI: DOI:10.1039/c1pp05126a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Anthracene Excimer Fluorescence at Very Low Concentrations Utilizing Dendritic Structures, J. Photochem (2011)
  • 著者名/発表者名: Akatsuka R.; Momotake, A.; Shinohara, Y.; Kanna, Y.; Sato, T.; Moriyama, M.; Takahashi, K.; Nishimura, Y.; Arai, T
  • 雑誌名: Photbiol. A: Chem. 巻: 223 ページ: 1-5.
  • DOI: DOI:10.1016/j.jphotochem.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unusually efficient trans-to-cis photoisomerization of diphenylbutadiene dendrimers in water (2011)
  • 著者名/発表者名: Miura. Y.; Momotake, A.; Kanna, Y.; Nishimura, Y.; Arai, T.
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci 巻: 10 ページ: 1524-1526
  • DOI: DOI:10.1039/c1pp05212h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial distributions of GABA receptors and local inhibition of Ca2+ transients studied with GABA uncaging in the dendrites of CA1 pyramidal neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanemoto, Y.; Matsuzaki, M.; Morita, S.; Hayama, T.; Noguchi, J. Senda, N.; Momotake, A.; Arai, T.; Kasai, H
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 ページ: e22652.
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pone.0022652
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1-Acyl-5-methoxy-8-nitro-1,2-dihydroquinoline: a biologically useful photolabile precursor of carboxylic acids (2010)
  • 著者名/発表者名: Obi, N.; Momotake, A.; Kanemoto, Y.; Matsuzaki, M.; Kasai, H.; Arai, T
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 巻: 51 ページ: 1642-1647
  • DOI: DOI:10.1016/j.tetlet.2009.12.081
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence enhancement in 7-hydroxyquinoline analogs by methyl substitution and their spectroscopic characteristics in aqueous solution (2010)
  • 著者名/発表者名: Senda, N.; Momotake, A.; Arai, T
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 83 ページ: 1272-1274
  • DOI: DOI:10.1246/bcsj.20100119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substituent effect of 7-hydroxy-1-methylquinolinium derivatives: a photochemical approach to development of new fluorescent pH indicator (2010)
  • 著者名/発表者名: Senda, N.; Momotake, A.; Arai, T
  • 雑誌名: Heterocycles 巻: 81 ページ: 2343-2350
  • DOI: DOI:10.3987/COM-10-11996
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemistry of Linear-Shaped Phenylacetylenyl- and (Phenylacetylenyl)phenylacetylenyl-Substituted Aromatic Enediynes (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, Y.; Shinohara, Y.; Momotake, A.; Takahashi, K.; Kanna, Y.; Nishimura,Y.; Arai, T.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 114 ページ: 10929-10935
  • DOI: DOI:10.1021/jp1054827
  • 査読あり
• [学会発表] ドナー・アクセプター型アゾベンゼンの光化学的挙動とイオンセンシングに関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福嶋瞬・百武篤也・新井達郎
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] ニトロベンゼン骨格を活用したケージド化合物合成への展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋洋平・百武篤也・新井達郎
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] 光誘起電子移動経由でカルボン酸を放出するケージド化合物の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森山晴加・百武篤也・新井達郎
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] ニトロベンゼン骨格を有する新規ケージド化合物の合成と光化学的挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋 洋平・百武篤也・新井 達郎
  • 学会等名: 日本化学会第92 春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 新規アゾベンゼン色素の光化学的特性とそれらを利用した細胞膜イメージングへの応用に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福嶋 瞬・百武篤也・新井 達郎
  • 学会等名: 日本化学会第92 春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] ポリグルタミン酸デンドリマーの光化学的特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田愛・百武篤也・新井達郎
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市河畔コンベンションエリア, 宮崎市
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] 光誘起電子移動反応を利用したケージドグルタミン酸の高性能化に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森山晴加・百武篤也・西村賢宣・新井達郎
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市河畔コンベンションエリア, 宮崎市
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] ニトロフルオレンまたはニトロジベンゾチオフェンを用いた新規ケージド化合物の合成とその光化学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中佑二・百武篤也・新井達郎
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市河畔コンベンションエリア, 宮崎市
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] エステル表面官能基を有するベンジルエーテル型スチルベンデンドリマーの光化学的挙動と溶媒効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 滝澤努・ 百武篤也 ・西村賢宣・新井達郎
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市河畔コンベンションエリア, 宮崎市
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] ニトロアニリン骨格を用いたケージド化合物の合成と置換基効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本田拓也・百武篤也・新井達郎
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎市河畔コンベンションエリア, 宮崎市
  • 年月日: 2011-09-06