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本研究では、紫外線照射をトリガーとしてバイオミネラリゼーションを誘起するケージドペプチドの開発を目的とする。"ケージド～"とは"紫外線照射により～を放出する前駆体化合物"を意味する。
バイオイメージングや新エネルギー分野において、金属ナノ粒子が注目を集めている。これら研究では、大きさおよび形状が精密に制御されたナノ粒子が必要となる。金属ナノ粒子の大きさなどを精密に制御する方法論の一つとして、ペプチド性バイオミネラリゼーション開始剤を利用したボトムアップ戦略があげられる。しかし、これらペプチドによるバイオミネラリゼーション機構には未だ不明な点が多いため、適切な分子設計が困難な状況にある。
そこで申請者は、バイオミネラリゼーション機構の解明を目指し、紫外線照射をトリガーとしてバイオミネラリゼーションを開始するケージドペプチドの開発を目的とした。本研究では、(1)ケージドシステイン、(2)ケージド非水解性リン酸化セリン、および(3)紫外線照射によるペプチド二次構造制御法を確立した後、これらのケージドペプチドへの展開を図る。本研究より得られる成果は、バイオミネラリゼーション機構解明のための有用なツールの開発につながるのみではなく、ボトムアップ型ナノ構造作成に必須となるバイオミネラリゼーションの空間的制御法としての展開も期待できる。
申請者は今年度、上記(1)(2)の開発について検討した。この結果、ケージドシステインおよびケージド非水解性リン酸化セリンの合成法を確立するとともに、これらのペプチドへの導入および紫外線照射による親化合物の放出に成功した。現在、これらを用いたバイオミネラリゼーションの光制御および(3)紫外線照射によるペプチド二次構造制御法の構築について検討を行っている。
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