水素結合の動的制御による強相関高分子ゲル膜の生体膜類似物質輸送

通过动态控制氢键在强相关聚合物凝胶膜中传输类生物膜物质

• 批准号: 13031073
• 负责人: 宮田 隆志
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kansai 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13031073/
• 关键词: 核酸塩基; 上り坂輸送; 水素結合; 強相関ソフトマテリアル; 自己組織化; 能動輸送; ゲル膜; 分子認識; 核酸塩基; 上り坂輸送; 水素結合; 強相関ソフトマテリアル; 自己組織化; 能動輸送; ゲル膜; 分子認識

本研究では,化学修飾した核酸塩基の自己組織化によって分子認識部位を効率よく導入した水素結合性強相関高分子ゲル膜を調製し,その相補的水素結合能を外部刺激で動的制御することによって生体膜類似物質輸送とも呼べる強相関上り坂輸送の実現を試みた。その結果,以下のような成果が得られた。1.水素結合性キャリヤーの合成とその自己組織化機能の検討核酸塩基の一つであるウラシルを化学修飾することによって,末端にトリエトキシシランを有するウラシル誘導体の合成に成功した。新規なウラシル誘導体をシリコンウェハー上に自己組織化させて,その構造をX線光電子分光,エリプソメトリーおよび原子間力顕微鏡によってキャラクタリゼーションした。その結果,そのウラシル誘導体は水酸基を有する表面と容易に反応して,自己組織化単分子膜を形成することが明らかとなった。2.水素結合性強相関ゲル膜の調製とその構造評価末端トリエトキシシランを有するウラシル誘導体の自己組織化能を利用して,ポリビニルアルコールゲル膜内に水素結合性のキャリヤーとしてウラシルを導入した。また,得られたウラシル導入ゲル膜とアデニンとの相互作用を解明するため,アデニンの膜への吸着量測定を行った。その結果,相補的水素結合によってアデニンはウラシル導入ゲル膜内に選択的に吸着され,その吸着量はpHに大きく影響された。3.水素結合性強相関ゲル膜による核酸塩基の上り坂輸送外部刺激としてpH変化を利用して,ウラシル導入ゲル膜と核酸塩基類との相補的水素結合を動的制御し,濃度勾配に逆らった強相関上り坂輸送を行った。その結果,ウラシルと相補的水素結合を形成するアデニンのみが上り坂輸送され,水素結合を介した輸送メカニズムによって説明できた。

在这项研究中，我们准备了一种氢键，密切相关的聚合物凝胶膜，其中分子识别位点是通过化学修饰的核碱自动组装有效地引入的，并试图实现强相关的上坡上坡运输，也可以通过辅助型辅助能力来实现生物膜样物质的运输，从而使其被称为生物膜样物质。结果，获得了以下结果。 1。氢键载体及其自组装功能的合成，通过化学修饰尿嘧啶（核碱基之一）在末端成功合成了尿嘧啶衍生物，在末端合成了尿嘧啶衍生物。新型的尿嘧啶衍生物是在硅晶片上自组装的，其结构的特征是X射线光电光谱，椭圆法和原子力显微镜。结果，揭示了尿嘧啶衍生物与具有羟基的表面很容易反应，形成了自组装单层。 2。使用含有末端三乙氧基硅烷的尿嘧啶衍生物的自组装能力，将氢键的氢键强烈相关凝胶膜及其结构评估尿素作为氢键载体被引入到聚乙烯基醇凝胶膜中。此外，为了阐明获得的尿嘧啶引入的凝胶膜和腺嘌呤之间的相互作用，测量了腺嘌呤在膜上的吸附量。结果，通过互补的氢键选择将腺嘌呤选择性地吸附到尿素引入的凝胶膜中，并且吸附的量受到pH的极大影响。 3。通过氢键强烈相关的凝胶膜对核碱基的上坡转运用于动态控制尿嘧啶 - 引入的凝胶膜和核仁酶之间的互补氢键，并在浓度梯度上进行强烈相关的上坡转运。结果，只有与尿嘧啶形成互补氢键的腺嘌呤是在上坡运输的，并且可以通过氢键通过传输机理来解释。