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液液界面における生体分子の高度認識分離を可能にする分子集合素子の開発

开发分子组装装置，实现液-液界面生物分子的高级识别分离

基本信息

批准号：
13129205
负责人：
後藤雅宏
金额：
$ 18.94万
依托单位：
Kyushu University
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 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、分子集合系の新しい分子認識素子を構築し、液液界面において高度な分離機能を発現させることである。本研究では、単一の分子自身では認識能力がない分子を,一定の配列で集合させることによって,新たな分子認識能が発現することを見いだした。まずアミノ酸などの低分子の生体分子に対して,界面分子刷り込み(Imprint)法を適用した。認識対象分子と強く相互作用をする分子を油水界面に配向させることによって,水中の生体分子は,界面で多点相互作用を引き起こす。配列した界面活性剤が存在する有機相を重合し固定化することによって,不斉認識の発現に最適な分子配列を,重合膜表面に特異的に刷り込むことに成功した。さらに、界面吸着能力の大きい包接化合物カリックスアレーンを用いることによって、水相中のタンパク質を有機相に選択的に移動させる手法を見い出した。タンパク質のモデルとしてチトクロームcを取り上げ、水相から有機相への抽出挙動を詳細に検討した。その結果、移動現象のドライビングフォースは、液液界面における界面活性剤分子とタンパク質表面の静電的な相互作用であることを明らかにした。また、タンパク質と同様にDNAの界面移動も起こることを本研究ではじめて明らかにした。特に、DNAの抽出においては、2本鎖型のカチオン性界面活性剤が有効であった。あわせて、分子認識素子としての逆ミセルのイソオクタン中でのコンピュータシュミュレーションも行い、抽出特性を計算化学の観点からも考察することができた。

The purpose of this study is to construct a new molecular assembly system and to develop a highly separable liquid-liquid interface. In this study, the cognitive ability of a molecule itself is determined by the combination of molecules, and new molecular cognitive abilities are developed. The Imprint method is suitable for the treatment of low molecular weight organic molecules. Molecular alignment at the oil-water interface is recognized as a strong interaction between molecules, and multi-point interaction between molecules in water is initiated. The organic phase is immobilized in the presence of an active agent at the interface, and the optimal molecular alignment is recognized. In addition, the adsorption capacity of the inclusion compound is large, and the method of migration of the inclusion compound in the aqueous phase and the organic phase is also disclosed. A detailed analysis of the extraction of organic phase from aqueous phase to aqueous phase is presented. As a result, the phenomenon of migration, the interaction of electrostatically active molecules on liquid-liquid interfaces, and the interaction of electrostatically active molecules on solid surfaces are discussed. This study was conducted on the basis of the results of the study. Special, DNA extraction, 2-lock type, natural interface activity. The molecular epistemology and molecular chemistry are the key factors in the process of chemical analysis.