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2017 年度 実績報告書

動的ペプチド金属錯体からなる超分子集合体の秩序創生と動的変換プログラミング

公募研究

研究領域生命分子システムにおける動的秩序形成と高次機能発現
研究課題/領域番号 16H00781
研究機関大阪市立大学

研究代表者

三宅 弘之  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (00271198)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード金属錯体 / 光学活性 / 外部刺激 / ダイナミクス / らせん
研究実績の概要

配位金属錯体は特異な立体化学と動的な配位子交換特性をもち、それらを精密に組み合わせると、方向性のある空間の創出と時間発展の同時プログラミングが期待される。本研究では、キラルなペプチド配位子と置換活性な金属イオンにより構築される動的らせん型錯体を基盤として、らせん型金属錯体や生体高分子の集積プログラミングを行い、動的な構造変換系の創出と多元的な高次機能の探索を目指し、以下の成果が得られた。
(1)動的らせん錯体の集積化と動的秩序形成
研究グループで開発したらせん構造の反転や伸縮が可能な単核らせん錯体の集積化による動的挙動の相乗効果発現を目指して、単核らせん錯体を連結し、多核らせん錯体の外部刺激による構造変換挙動を検討した。しかし、単核錯体を単に連結して多核化を施しても溶解度が低下し応答性を詳細に検討できなかった。そこで、疎水性の長鎖アルキル鎖を導入した配位子を新たに合成し金属錯体化を行った。合成したCo(II)錯体は様々な有機溶媒に可溶であり、例えばアセトニトリル中よりもクロロホルム中の方がアニオンに対するレスポンスは顕著に向上した。
(2)マレイミド末端を持つキラル錯体の合成と機能性官能基の秩序創生と動的変換
マレイミド基を導入した動的金属錯体に、機能性チオール化合物や天然ペプチド鎖を導入し、それらの相対位置制御によるらせん情報の増幅と分光学的特性や集合状態の動的変換スイッチングを目指した。マレイミド基を含む光学活性な配位子をd.e. 98%以上で収率よく得た。非配位性アニオンを持つCo(II)やZn(II)イオンとの錯体は左巻きらせん構造であった。塩基および酸の交互添加による可逆的伸縮変換も可能であった。さらにマレイミド末端へのチオール含有官能基の導入条件を最適化するとともに、金属錯体の可逆的な伸縮構造変換を末端へ導入した発色団における誘起CDシグナルとして検出できた。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] 慶尚大学校(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      慶尚大学校
  • [雑誌論文] pH-Responsive Cotton Effects in the d-d Transition Band of Self-Assembling Copper(II) Complexes with a Cholesteryl-Armed Ligand2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sagami, S. Umemoto, Y. O Tahara, M. Miyata, Y Yonamine, D. Ishikawa, T. Mori, K. Ariga, H. Miyake, S. Shinoda
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 90 ページ: 739-745

    • DOI

      10.1246/bcsj.20170054

    • 査読あり
  • [学会発表] 脂溶性を向上したらせん型コバルト複核錯体の合成と外部刺激 応答による動的構造変換2018

    • 著者名/発表者名
      篠原宏樹・藤田愛子・篠田 哲史・三宅弘之
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
  • [学会発表] Coordination Chemistry-Based Dynamic Structure Switching in Helical Metal Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      H. Miyake
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Coordination Ionic Compounds
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic Ordering of Complex Helicity: Intramolecular Steric Repulsion Effect for Determining Helical Direction of Labile Metal Complex2017

    • 著者名/発表者名
      H. Miyake
    • 学会等名
      CD 2017: 16th International Conference on Chiroptical Spectroscopy
    • 国際学会
  • [学会発表] Importance of Noncovalent Weak Interactions to Determine the Helicity of Labile Co(II) Complexes for Helicity Induction2017

    • 著者名/発表者名
      H. Miyake
    • 学会等名
      29th International Symposium on Chirality (Chirality 2017; ISCD-29)
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic molecular switching of helical metal complexes by a combination of external stimuli2017

    • 著者名/発表者名
      H. Miyake
    • 学会等名
      254th ACS National Meeting & Exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] 水系溶媒中における自己集合性希土類錯体の発光特性とアニオン認識機能2017

    • 著者名/発表者名
      相模拓哉, 森嶌勇貴, 三宅弘之, 篠田哲史
    • 学会等名
      第33回希土類討論会
  • [学会発表] カプセル型ユウロピウム二核錯体を用いたシュウ酸及びマロン酸ジアニオンの精密認識2017

    • 著者名/発表者名
      篠田哲史, 小堀秀慈, 伊藤宏, 三宅弘之
    • 学会等名
      第15回ホストーゲスト・超分子化学シンポジウム
  • [学会発表] 疎水性溶媒中におけるらせん型Co(II)錯体の構築と反転制御2017

    • 著者名/発表者名
      篠原宏樹,藤田愛子,篠田哲史,三宅弘之
    • 学会等名
      第15回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
  • [学会発表] イッテルビウム(III)錯体をプローブとする近赤外分光法を利用したアニオン検出2017

    • 著者名/発表者名
      篠田哲史,東 真広,有安智史,三宅弘之
    • 学会等名
      第33回近赤外フォーラム
  • [学会発表] キラルな配座数可変型配位子を用いたらせん型Co(II)錯体の合成と外部刺激応答による構造変換スイッチング2017

    • 著者名/発表者名
      篠原宏樹, 藤田愛子, 篠田哲史, 三宅弘之
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
  • [学会発表] キラルならせん型構造を有する希土類錯体の合成と光学特性2017

    • 著者名/発表者名
      関 真由美, 三宅弘之, 篠田哲史
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
  • [学会発表] らせん型金属錯体の動的伸縮運動とCD情報の強化2017

    • 著者名/発表者名
      辻 大介・篠田哲史・三宅弘之
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017
  • [学会発表] マレイミド含有キラル配位子の合成およびキラル金属錯体の伸縮運動2017

    • 著者名/発表者名
      辻 大介,中田啓貴,篠田哲史,三宅弘之
    • 学会等名
      第4回新学術領域研究「動的秩序と機能」若手研究会
  • [備考] 大阪市立大学研究者総覧

    • URL

      https://research-soran17.osaka-cu.ac.jp/html/100001094_ja.html

  • [備考] 機能化学研究室

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/chem/func/FC/Top.html

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-04-28  

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