ポリペプチドのヘリックスセンスの可逆な反転を利用したコレステリック液晶シンクロ材料

利用多肽可逆螺旋方向反转的胆甾型液晶同步材料

基本信息

批准号：
13022220
负责人：
渡辺順次
金额：
$ 2.56万
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 on Priority Areas
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

L体アミノ酸からなるポリペプチドは右巻きα-ヘリックスを形成する。しかし、ポリL-アスパルテートは、側鎖種や溶媒種に依存して左巻きらせんも形成する。そればかりか、特異な溶媒系では温度の昇降によりその巻き性を反転させたりもする。本研究では、さらに、希薄溶液系のみならず、濃厚溶液のコレステリック液晶でも巻き性反転が認められ、この場合同時に巨視的なコレステリックらせんのセンスまでも反転させる。また、ポリ(β-フェニルプロピルL-アスパルテート)(3PLA)においては、固体状態でも可逆ならせん反転が起こることも見つけ、巻き性の異なる二つのらせん構造、らせん反転の機構そして原動力について、多くの測定手段、X線、IR、NMR、ORDなどを幅広く利用することで明らかにした。その結果、右巻きらせんは18残基で5回転したα-ヘリックス、左巻きは4残基で1回転したω-ヘリックスであること、またらせん反転は規則正しく充填した、限られた円柱状の空間で起こる一次元の秩序-秩序転移であること、そして側鎖構造の精密解析を通して、2種のヘリックス形態で形態が大きく変わることを明らかにし、その駆動力が側鎖の形態の自由度が生み出すエントロピー力であることを示唆することができた。また、本研究は溶液中でα-ヘリックスとして溶解しているL体およびD体高分子が相互に混合されると、沈殿を生じるという興味ある現象にも言及している。これは分子間の水素結合が切れ、D、L分子間での水素結合が形成されたD, Lコンプレックスの形成によるものであることを示し、狂牛病との相関についても触れてある。

由L形氨基酸组成的多肽形成右手α-螺旋。然而，polyl-partate还根据侧链物种和溶剂物种形成左手螺旋。不仅如此，在唯一的溶剂系统中，绕组特性还可以通过升高或降低温度来逆转。在这项研究中，不仅在稀释溶液系统中，而且在浓缩溶液胆固醇液晶中观察到绕组的反转，在这种情况下，即使是胆汁灰螺旋的宏观感觉也可以反转。 In poly(β-phenylpropyl L-aspartate) (3PLA), we also found that reversible helical inversion occurs even in the solid state, and revealed the two helical structures with different winding properties, the mechanism and driving force of helical inversion by extensively utilizing many measuring means, X-ray, IR, NMR, ORD, etc. As a result, it was clear that the right-handed helix is a α-helix在18个残留物中旋转五次，左手螺旋在4个残基上旋转一次，并且螺旋反转是一个一维订单的过渡，在有限的，定期填充的空间中发生，并且通过对侧链结构的精确分析，对侧链结构的精确分析，两种螺旋学之间的形态会发生巨大的变化，暗示了侧面的驱动力是一种旋转力的自由度。本研究还提到了一种有趣的现象，即当溶解溶液中的α-螺旋溶解的L形和D形式聚合物时，会发生降水。这是因为形成了D和L复合物，其中分子之间的氢键破裂，并且在D和L分子之间形成了氢键，并且还提到了与疯牛病的相关性。