アロステリズムによってシグナル増幅可能な化学センサーの創製
【研究キーワード】
化学センサー / アロステリズム / 増幅分析 / 分析化学 / 超分子化学 / 分析センサー / 光化学
【研究成果の概要】
本提案では、分析化学と超分子化学の学際領域である「超分子分析化学」分野において新たに提唱した増幅センシングを多様な系で実現することにある。これまで提唱されてきた化学センサーの考え方は「鍵と鍵穴」モデルに基づくものである。しかしながら、多様化してきている検体(特に生体系夾雑物)を標的にする際には、この方法では限界があり、パラダイムシフトの時期にあると考えている。研究代表者が提唱している増幅計測手法である「Supramolecular Allosteric Signal-amplification Sensing (SASS, 超分子アロステリックシグナル増幅センシング)」という分析方法に基づく多くの化学センサーの例が今年度の実績である。この方法は、(i)構造特異的に設計された超分子分析レセプター部位での標的分子の包接に伴うアロステリック変化、(ii)このアロステリック効果によってシグナル増幅部位への伝播を誘起させ、(iii)ここから増幅した光学シグナルを得るという手法である。今年度の代表例をあげると、ポルフィリン分子クリップである。これは、分光学的にはS2発光が観測され、分子認識では増幅されたシグナル検出が可能であった。とくにアミノ酸の認識やキラリティー識別も可能であった。その増幅機構については、量子計算化学によってもサポートされた。現在、論文投稿中である。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【配分額】16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)