水素結合様式と連鎖数の制御による高次規則構造の構築と破壊

通过控制氢键类型和链数构建和破坏高阶有序结构

基本信息

批准号：
13031008
负责人：
山田哲弘
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ペプチド型両親媒性分子は水中・有機溶媒中で会合体を形成する。この会合体はペプチド部位に形成される平行β-シートで構造化されている。β-シート中では構成分子がきわめて規則的に配列しているため,β-シートを集積できればこれまでにない高次規則構造が得られるはずである。本研究ではペプチド型両親媒性分子のペプチド部にロイシンを導入した分子を合成したところ,形成される平行β-シートがロイシンジッパーで連結し,規則構造の固定を行うことに成功した。平行β-シートの形成は,FT-IRスペクトルから確認でき,ロイシンジッパーの形成は,キャストフィルムが比較的高い機械強度と柔軟性とを有することから確認できた。ロイシンを含まない他のペプチド型両親媒性分子から形成したキャストフィルムは自己支持性のフィルムを形成するもののきわめて脆く,柔軟性も無い。また,ロイシンを含むペプチド型両親媒性分子の合成中間体の一部は,テフロンとの親和性がきわめて強く,二枚のテフロンシートを接着してずり方向にきわめて強い接着強度を発揮することも明らかにした。一方,β-シートは形成しないが二次元面内で水素結合ネットワークを形成するグリシン型両親媒性分子を用いても柔軟性に富んだキャストフィルムが得られたことから,二次元面内の分子集合体についてX軸方向とY軸方向を連鎖固定できれば,共有結合によらずとも機械強度に優れたフィルムが形成できることを示している。水素結合によって構造化されたこれらの分子集合体は,プロトンドナーの欠落したペプチド型両親媒性分子を添加することで断片化できることも明らかにした。

肽型两亲分子在水和有机溶剂中形成关联。该关联是由在肽位点形成的平行β-折叠结构的。由于组成分子在β-片中以非常规定的方式排列，如果可以累积β-片，则应获得前所未有的高阶结构。在这项研究中，当将分子与引入肽型两亲性分子的肽部分中的亮氨酸合成时，将形成的平行β-片与亮氨酸拉链相连，并成功固定有序结构。可以从FT-IR光谱中确认平行β-折叠的形成，可以从铸造膜的相对较高的机械强度和柔韧性中确认亮氨酸拉链的形成。由其他不包含亮氨酸的肽型两亲分子形成的铸造膜，但极度脆弱且不灵活，形成了自支持的膜。还发现，含亮氨酸的肽型两亲分子的某些合成中间体与特氟龙具有极强的亲和力，并且可以粘附两个特氟龙片以在剪切方向上施加极强的粘附强度。另一方面，即使在二维平面内形成β-折叠但形成氢键网络的甘氨酸型两亲性分子也获得了灵活的铸造膜，这表明如果X轴和Y轴指示可以在平面中固定在分子中，而不是在平面中固定的，那么它可能会在二维中构成一部分，并且它可能会在二维中构成。还发现，通过添加缺乏质子供体的肽型两亲性分子，可以将这些由氢键结构的分子组件分散。