トリペプチド環状錯体による柔軟な巨大空間の創出とその新奇特性開拓

利用三肽环状复合物创造柔性巨型空间并开发其新特性

• 批准号: 20K05539
• 负责人: 三宅 亮介
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Ochanomizu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05539/
• 关键词: 柔軟な巨大空間形成; ペプチド金属錯体; 構造の作り分け; ペプチド環状錯体; 巨大空間; 柔軟なトリペプチド; ホストーゲスト; 構造形成過程; 人工タンパク質; 巨大構造形成制御; 柔軟な骨格; トリペプチド; ペプチド巨大環状錯体; 柔軟な巨大空間

本研究課題では、従来困難であった柔軟な骨格から巨大な空間を持つ金属錯体を作り出す手法を確立し、さらに柔軟な骨格だからこそ発現する新奇特性の探索・開拓することを目指している。生体システムでは、柔軟な骨格が作り出す複数の巨大空間・構造を使いこなすことで精密な機能を実現している。したがって、本研究で、生体と同様に、柔軟な小分子から巨大構造を組み上げる手法を確立できれば、生体に匹敵、もしくは凌駕する高機能・省エネルギー材料の創出へとつながると期待できる。本研究は、本研究課題に先立って独自に開拓した巨大空間を持つトリペプチド環状金属錯体をベースに研究を進めている。2022年度は、昨年度までに確立した環状金属錯体の形成過程の観測手法により、さらに詳細な形成過程の解明に取り組み、構造に影響する溶媒や温度などの条件がどのように構造決定に影響しているのかを明らかにした。特に、柔軟な骨格から巨大構造を作り出すプロセスは観測できる対象がそもそも少なく興味深い。詳細な観測から、速度論支配的な挙動が多いなど、生体システムとの類似点なども見出すことができた。さらに、形成プロセスの理解に基づき、従来作り分けが難しく、結晶形状による選り分け作業が必要だった環サイズの近い巨大環状錯体の作り分けも達成した。さらに、トリペプチド環状金属錯体が持つ巨大空間の機能面での新奇特性を明らかにするために、その分子包接特性などについても引き続き検討を行った。また、本研究課題では、2020年度にトリペプチドから環状の異種金属イオン相互作用を持つ金属錯体も合成できることを見出し、環状配列内の金属中心が、将来的に巨大空間と組み合わせ可能な機能中心として展開しうると考え、合わせて研究を進めている。こちらの金属錯体では、金属中心へのキラリティ導入に成功し、その設計指針の獲得にも成功した。

This research topic で は, difficulty 従 to で あ っ た な soft bone か ら を hold huge な space つ metal misprinted を り out す gimmick を established し, さ ら に な soft bone だ か ら こ そ 発 now す る novel features の to explore, develop す る こ と を refers し て い る. Born body シ ス テ ム で は, soft な bone が as り す plural の massive, space structure, を make い こ な す こ と で precision な function を be presently し て い る. し た が っ て with others, this study で, body と に small molecules, soft な か ら huge construction group を み げ る gimmick を establish で き れ ば, living body に match, も し く は above す る high function, province エ ネ ル ギ ー material の hit へ と つ な が る と expect で き る. は this study, this research topic に first set っ て に alone exploit し た を hold huge space つ ト リ ペ プ チ ド annular metal misprinted を ベ ー ス を に research into め て い る. 2022 annual は, yesterday's annual ま で に establish し た annular metal misprinted の formation の 観 measuring technique に よ り, さ ら に な forming process in detail の interpret に み り group and construct に influence す る solvent や temperature な ど の conditions が ど の よ う に structure に influence し て い る の か を Ming ら か に し た. な に, soft bone か ら huge tectonic を as り out す プ ロ セ ス は 観 measuring で き る like が seaborne そ も そ も な less deep い く tumblers. Detailed な 観 measuring か ら, speed of dominant な 挙 actuation が い な ど, living body シ ス テ ム と の similarities な ど も shows す こ と が で き た. さ ら に, forming プ ロ セ ス の understand に base づ き, 従 for り け が difficult し く, crystal shape に よ る choose り points け homework が necessary だ っ た ring サ イ ズ の nearly い huge ring misprinted の り parts け も reached し た. さ ら に, ト リ ペ プ チ ド annular metal misprinted が hold つ huge space の function surface で の novel features を Ming ら か に す る た め に, そ の molecular inclusion features な ど に つ い て も lead き 続 き 検 line for を っ た. ま た, this research topic で は, 2020 annual に ト リ ペ プ チ ド か ら annular の dissimilar metals イ オ ン interaction を hold つ metal misprinted も synthetic で き る こ と を see inside out し, annular column の metal center が, future に huge space group と み わ せ may な function center と し て expand し う る と え test and わ せ を て research into め て い る. The <s:1> ちら <s:1> metal error で に, the metal center へ キラリティ キラリティ import に successful <e:1>, the そ <s:1> design pointer <e:1> obtained に に successful た た.

项目成果

ペプチド環状錯体結晶が持つ異種ナノ空間における刺激分子によるガス包接特性制御

通过刺激肽环状复合晶体异质纳米空间中的分子来控制气体包裹体特性

• 发表时间: 2021
• 作者: H. Muramatsu;T. Kambe;T. Tsukamoto;T. Imaoka;K. Yamamoto;○皆川佳央・三宅亮介
• 通讯作者: ○皆川佳央・三宅亮介

柔軟な大環状錯体へのキラリティ導入を志向したトリペプチド配位子の合成とその錯体形成挙動

旨在将手性引入柔性大环配合物的三肽配体的合成及其配合物形成行为

• 发表时间: 2021
• 作者: Mariko Uchiyama;Tetsuya Kambe;Meijia Li;Takamasa Tsukamoto;Takane Imaoka;Kimihisa Yamamoto;田中頌子・安東章・佐藤優衣・三宅亮介
• 通讯作者: 田中頌子・安東章・佐藤優衣・三宅亮介

Constructing multicomponent cooperative functional systems using metal complexes of short flexible peptides

• DOI: 10.1039/d1cc03101e
• 发表时间: 2021-07-27
• 期刊: CHEMICAL COMMUNICATIONS
• 影响因子: 4.9
• 作者: Miyake, Ryosuke

柔軟なトリペプチドからの巨大環状錯体形成

柔性三肽形成巨型环状复合物

• 发表时间: 2022
• 期刊: 高分子
• 作者: Suiho Kobayashi;Tsubasa Hatanaka;Yasuhiro Funahashi;三宅亮介
• 通讯作者: 三宅亮介

完全人工タンパク質への挑戦：ペプチド金属錯体による複合システム創成

对完全人造蛋白质的挑战：使用肽-金属复合物创建复杂系统

• 发表时间: 2022
• 作者: Miyagawa Koichi;Shoji Mitsuo;Isobe Hiroshi;Yamanaka Shusuke;Kawakami Takashi;Okumura Mitsutaka;Yamaguchi Kizashi;○三宅亮介
• 通讯作者: ○三宅亮介