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2022 年度 実績報告書

細胞表面受容体タンパク質を模倣した人工分子トランスデューサーの開発

公募研究

研究領域分子サイバネティクス ー化学の力によるミニマル人工脳の構築
研究課題/領域番号 21H05872
研究機関東京工業大学

研究代表者

佐藤 浩平  東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (40825197)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
キーワード生体膜 / 両親媒性分子 / 脂質リポソーム / ポリアミン
研究実績の概要

本年度は,前年度合成に成功した人工分子トランスデューサーの生体膜内部における物性評価を行った.既に人工分子トランスデューサーが膜の内部に導入されることは明らかになっていたため,この状態に対して外部からカルシウムイオンやポリアミンを添加することで,人工分子トランスデューサーのリン酸基を介した非共有結合性の分子間架橋によって自己集合することを期待した.しかし各種分光測定の結果,いずれの実験条件においても人工分子トランスデューサーの自己集合を示唆するようなスペクトル変化を観察することはできなかった.一方で,前年度に合成していた人工分子トランスデューサーのオクタエチレングリコール部位をコレステロールに置き換えた両親媒性分子を別途合成し,リン脂質からなるリポソーム(人工細胞モデル)へと導入するとともに,その外部刺激応答性を同様に検討したところ,驚くべきことにポリアミンの添加に伴ってリポソーム同士が凝集し,多細胞集合体のような物体の形成が観察された.その際,個々のリポソームは破裂することなくその形状を保っていた.一方で,ポリアミンのモノマーに相当する分子を添加してもリポソームの凝集は確認されなかったことから,複数の両親媒性分子とポリアミンが多価相互作用によって分子間架橋することでリポソームの凝集が促進されていることが示唆された.今後は,このリポソーム凝集現象の可逆性を検証するとともに,リポソーム間の物質輸送の可能性についても検討していく予定である.

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

    (13件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Dense and Acidic Organelle-Targeted Visualization in Living Cells: Application of Viscosity-Responsive Fluorescence Utilizing Restricted Access to Minimum Energy Conical Intersection2023

    • 著者名/発表者名
      Adachi Junya、Oda Haruka、Fukushima Toshiaki、Lestari Beni、Kimura Hiroshi、Sugai Hiroka、Shiraki Kentaro、Hamaguchi Rei、Sato Kohei、Kinbara Kazushi
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 95 ページ: 5196~5204

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.2c04133

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated Fast-Flow Synthesis of C9orf72 Dipeptide Repeat Proteins2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Kohei、Farquhar Charlotte E.、Pentelute Bradley
    • 雑誌名

      ChemRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.26434/chemrxiv-2023-17b15

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Supramolecular Mechanosensitive Potassium Channel Formed by Fluorinated Amphiphilic Cyclophane2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Kohei、Sasaki Ryo、Matsuda Ryoto、Nakagawa Mayuko、Ekimoto Toru、Yamane Tsutomu、Ikeguchi Mitsunori、Tabata Kazuhito V.、Noji Hiroyuki、Kinbara Kazushi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 144 ページ: 11802~11809

    • DOI

      10.1021/jacs.2c04118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiblock Amphiphilic Triptycene toward Bioinspired Molecular Rotor in Membrane2022

    • 著者名/発表者名
      Yospanya Wijak、Sato Kohei、Kinbara Kazushi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 51 ページ: 1026~1028

    • DOI

      10.1246/cl.220360

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Synthetic Molecules with Protein Like Functions2022

    • 著者名/発表者名
      SATO Kohei、KINBARA Kazushi
    • 雑誌名

      Seibutsu Butsuri

      巻: 62 ページ: 219~223

    • DOI

      10.2142/biophys.62.219

  • [学会発表] Functional supramolecular channel in the biomembrane2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sato
    • 学会等名
      FS CREATION Colloquium
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞膜で機能する超分子システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩平
    • 学会等名
      関西学院大学
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞膜上でのシグナル伝達を模倣した超分子システムの創成2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩平
    • 学会等名
      関東高分子若手研究会サマーキャンプ2022
    • 招待講演
  • [学会発表] 膜間イオン輸送を実現する人工チャネルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩平
    • 学会等名
      第34回生物無機化学夏期セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Transmembrane material transport by fluorinated channels2022

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sato
    • 学会等名
      第60回日本生物物理学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Selective Transmembrane Material Transport by Fluorinated Channels2022

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sato
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] フッ素化人工チャネルによる膜間物質輸送2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤浩平
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] Stimuli-responsive synthetic ion channels formed by fluorinated multiblock amphiphiles2022

    • 著者名/発表者名
      Kohei Sato
    • 学会等名
      The 17th Pacific Polymer Conference
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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