【研究領域課題番号】19H02831 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

イオン輸送 / 構造化PEG / 大環状化合物 / 有機金属触媒 / 分子シャペロン / タンパク質凝集抑制 / オリゴエチレングリコール / リフォールディング / 凝集抑制 / タンパク質 / 両親媒性分子 / ポリエチレングリコール / タンパク質凝集 / フォールディング / 変性 / 熱応答性 / AFM

【研究成果の概要】

申請者らがこれまで開発してきた短鎖単分散オリゴエチレングリコールと多価アルコールからなるタンパク質凝集抑制分子をベースに，その分子骨格中に有機金属触媒を埋め込むために適切なリガンド部位を導入することを計画した。その結果，構造化PEG分子の系統的な構築法を開発するとともに，イミダゾリニウム部位を導入したリガンド分子の合成に成功した。また，リガンド分子が，イミダゾリニウム部位とアニオンとの相互作用により，二分子膜を介したアニオン輸送体としてはらたくという，予想外の成果を得ることができた。リガンド分子については，目的とする有機金属触媒の合成に利用できることを確認した。

【研究の社会的意義】

本研究の成果は，触媒開発の意味ついて，物質合成ではない新たな機能に着目するという観点から，学術的，社会的に貢献できるものと期待される。また，偶然発見されたアニオン輸送体としてのはたらきについては，医学的観点からも意義のある結果である。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】ナノ材料・ナノバイオサイエンス

【研究領域課題番号】24241042 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノ相分離 / ブロックコポリマー / タンパク質 / 細胞 / 界面 / 相分離構造 / タンパク質吸着 / ブロックポリマー / 親・疎水性 / AFM / 自己組織化相分離構造 / 細胞接着

【研究成果の概要】

再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構造界面で、細胞接着を誘導するタンパク質は、疎水性ドット状ドメインサイズに依存して凝集体を形成し吸着した。タンパク質の凝集体構造と、分布状態により細胞接着が制御されることが明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】39,650千円 (直接経費: 30,500千円、間接経費: 9,150千円)

【研究分野】生物物理学

【研究領域課題番号】24227005 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 / ダイナミクス / AFM / 走査型イオン伝導顕微鏡 / 構造生物 / １分子計測・操作 / 1分子計測 / 生物物理 / ナノバイオ / 生体分子 / 原子間力顕微鏡 / 高速AFM / イメージング / 細胞内オルガネラ / 機能動態

【研究成果の概要】

三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速AFMと蛍光顕微鏡との複合機を開発し、蛍光像と高速AFM像の同時取得を実現した。課題3では、非接触観察可能な走査型イオン伝導顕微鏡の高速化に向け要素技術を開発し、約100倍の高速化に成功した。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31

【配分額】215,540千円 (直接経費: 165,800千円、間接経費: 49,740千円)