公募研究
一酸化窒素(NO)、硫化水素(H2S)、一酸化炭素(CO)などのバイオガス分子は、生体内において神経伝達分子として知られており、 特に心臓機能や脳の記憶メカニズムにおいて重要な役割をはたしている。一方でこれらバイオガス分子は濃度が高すぎると毒性を有す るため「諸刃の剣」として働く分子である。生体内においてこれら分子は酵素反応によって製造されており、これら生体ガス分子の作 用を様々な細胞で調べるためには、人工的材料による放出制御システムの開発が待ち望まれていた。 本研究では、金属イオンと有機配位子の自己集合化により組み上がる三次元構造体である「多孔性金属錯体」に、有機化学的及び無機 化学的アプローチによるプログラミングを施し、全く新しい光応答型バイオガス放出材料の構築を行うことを目的としている。一酸化窒素(NO)放出制御有機配位子を用いた配位プログラミングによる多孔性金属錯体の合成と光刺激によるNO放出制御実 験の課題を遂行し、NOを光刺激で放出可能な多孔性金属錯体の合成に成功し、生細胞を用いた実験により、放出されたNOが生細胞内で膜貫通タンパク質と反応し、カルシウムイオン濃度の増加を引き起こすことを実証した。さらに、様々な生体ガス分子を含む機能分子の放出制御が可能なプラットフォーム材料として、多孔性金属錯体と金ナノロッドのメゾスコピック融合材料の合成に成功した。金ナノロッドの光熱変換能を利用し近赤外光を当てることで局所的に加熱を行うことで、多孔性金属錯体から分子を放出可能であることを示した。この成果により、自在に生体機能分子放出を行うことが可能になった。
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Chem. Lett.
巻: 未定 ページ: 未定
Nature Communications
巻: 4 ページ: 2684
DOI:10.1038/ncomms3684
J. Am. Chem. Soc.
巻: 135 ページ: 10998-11005
DOI: 10.1021/ja403108x
