冷却イオン分光によるイオン選択性分子に対する微視的水和効果の解明

使用冷却离子光谱阐明离子选择性分子的微观水合效应

• 批准号: 21H04674
• 负责人: 石内 俊一
• 金额: $ 27.12万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04674/
• 关键词: イオン選択性分子; イオンチャネル; イオノフォア; 冷却イオントラップ法; レーザー分光; 冷却イオントラップ分光

イオンチャネルやイオノフォア，あるいはクラウンエーテールなどのイオン選択性分子は，一般には，周囲に水分子が存在しないとイオン選択性を示さない。本研究は，水和を分子レベルで制御可能な冷却イオン分光を用いて，イオン選択性に対する微視的水和効果の解明を目指している。本年度は以下の項目を実施した。1)装置改良　2重共鳴分光により異性体選別したスペクトルを測定するには，２つのレーザー光を照射する間で質量分析する必要がある。そこで，リフレクトロン型飛行時間質量分析装置を開発した。1本目のレーザーは冷却イオントラップに導入し，その後，リフレクトロン１段目にイオンを飛行させ質量分析を行う。ここに2本目のレーザーを導入して，生じたフラグメントをリフレクトロン２段目で質量分析する。２本目のレーザーを照射する前に新規に設計・製作した高分解能質量ゲートを設置し，１本目のレーザーで生じたフラグメントを完全除去できるようにした。2)ビューベリシンのアルカリ金属イオン錯体の研究　イオノフォアであるビューベリシンのイオン選択性については，種々の異なる報告が存在し，詳細は確立しておらず，また，そのイオン選択性のメカニズムも明らかになっていない。そこで，アルカリ金属イオンを含む溶液にビューベリシンを添加し生成した錯体量をエレクトロスプレー質量分析法により比較したところ，Na+に対して高い選択性があることが明らかになった。冷却イオントラップに捕捉した錯体の赤外スペクトルを測定により，その構造的な安定性を解明した。3)水和金属イオンを認識するイオンチャネルの研究 Ca2+は水和したままイオンチャネルに取り込まれ，イオン識別される。イオン識別のメカニズムを明らかにするために，Ca2+チャネルの選択フィルタードメインの部分ペプチドと水和金属イオンとの錯体を生成し，赤外分光を用いてその選択メカニズムの解明に着手した。

In general, water molecules exist in the atmosphere. This study aims to provide guidance on the solution of water and its effects in Weishi app, which is related to the selectivity of water and its molecules. The following projects were implemented during the year: 1)Improved two-fold resonance spectroscopy is necessary for the determination of heteromorphic species and for the quality analysis of heteromorphic species when irradiated with light. Development of a time-of-flight mass analyzer 1. This project is to conduct quality analysis on the first phase of the project. This article introduces the quality analysis of the 2 items. 2. New regulations for the design and production of high-resolution energy. 1. New regulations for the production of high-resolution energy. 2) The research on the wrong body of metal in different kinds of materials has been carried out. The report on the wrong body of metal in different kinds of materials has been carried out in different kinds of materials. The report on the wrong body of metal in different kinds of materials has been carried out in detail. For example, if a metal ion is added to a solution containing sodium, the amount of sodium ion added to the solution will be higher than that of sodium ion. The stability of the structure is determined by the measurement of cooling temperature and temperature. 3)A Study on the Relationship between Water and Metals Ca2 + Some of the components of the Ca2 +-based optical system are selected from the group consisting of water and metal, and some of the components of the Ca2 +-based optical system are selected from the group consisting of water and metal, and some of the components of the Ca2 +-based optical system are selected from the group consisting of red and white.

项目成果

Universite Paris Saclay(フランス)

巴黎萨克雷大学（法国）

K+チャネル選択フィルター部分ぺプチド-アルカリ金属錯体の冷却イオントラップ赤外分光--K+選択性に対する温度効果

K+通道选择性滤光片部分肽-碱金属配合物的冷离子阱红外光谱--温度对K+选择性的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 福光真人;福井智也;庄子良晃;梶谷孝;酒井隼人;羽曾部卓;福島 孝典;平田 圭祐，鈴木 雪菜，James M. Lisy，石内 俊一，藤井 正明
• 通讯作者: 平田 圭祐，鈴木 雪菜，James M. Lisy，石内 俊一，藤井 正明

A bottom-up approach to the ion recognition mechanism of K+ channels from laser spectroscopy of hydrated partial peptide?alkali metal ion complexes

水合部分肽碱金属离子配合物激光光谱中 K 通道离子识别机制的自下而上方法

• DOI: 10.1039/d2cp01667b
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Chemistry Chemical Physics
• 影响因子: 3.3
• 作者: Suzuki Yukina;Hirata Keisuke;Lisy James M.;Ishiuchi Shun-ichi;Fujii Masaaki
• 通讯作者: Fujii Masaaki

Gas phase protonated nicotine is a mixture of pyridine- and pyrrolidine-protonated conformers: implications for its native structure in the nicotinic acetylcholine receptor

气相质子化尼古丁是吡啶和吡咯烷质子化构象异构体的混合物：对其烟碱乙酰胆碱受体中天然结构的影响

• DOI: 10.1039/d1cp05175j
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Chemistry Chemical Physics
• 影响因子: 3.3
• 作者: Takeda Naoya;Hirata Keisuke;Tsuruta Kazuya;Santis Garrett D.;Xantheas Sotiris S.;Ishiuchi Shun-ichi;Fujii Masaaki
• 通讯作者: Fujii Masaaki

IR-IR dip２重共鳴分光のためのリフレクトロン型タンデム飛行時間型質量分析器の開発

红外-红外浸双共振光谱反射串联飞行时间质谱仪的研制

• 发表时间: 2022
• 作者: 若松恵大;黒川穂高;中里慎太郎;牧野俊晴;加藤宙光;関口雄平;小坂英男;大倉由楓，平田圭祐，石内俊一，築山光一，藤井正明;王 君成，田邊 悟，平田 圭祐，石内 俊一，藤井 正明
• 通讯作者: 王 君成，田邊 悟，平田 圭祐，石内 俊一，藤井 正明