方解石成長ステップでのD-,L-アミノ酸の選択吸着メカニズムの解明

阐明方解石生长步骤中 D- 和 L- 氨基酸的选择性吸附机制

• 批准号: 06J05263
• 负责人: 丸山 美帆子
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J05263/
• 关键词: バイオミネラリゼーション; 方解石; キラリティ; 1分子蛍光観察; 蛍光ラベル; 光学異性体; 位相シフト干渉計; 1分子挙動観察

1)アスパラギン酸添加によるステップ移動速度変化の測定昨年度までに得たアスパラギン酸添加条件での方解石成長速度の測定結果が、3回のreviseを経てCrystal Growth & Design誌こ掲載された。同内容について、第17回American Conference on Crystal Growth and Epitaxyにて招待講演の依頼を受け、2009年8月に発表予定である。また、2008年度黒田チカ賞(東北大学青葉理学振興会)を受賞した。2)蛍光ラベル化アミノ酸を用いた1分子挙動観察昨年度までに確立した方法で蛍光ラペル化Lアスパラギン酸(F-LAsp、以下略称を用いる)を合成し、これを用いて方解石表面における1分子挙動観察を行い、成功した。これは、無機結晶表面における不純物の挙動を、光学的手法によって1分子単位で直接観察した初めての例である。得られたデータの詳細な解析により、以下の点が明らかになった。(1)F-LAspの方解石表面における滞在時間・吸着領域を直接視覚化した結果、F-LAspは結晶表面のステップフロントに約0.32秒、キンクには1.2秒以上滞在し、一定時間後に脱離する。(2)F-LAspは、ステップフロントおよびキンクで選択吸着をし、方位によってF-LAspの平均滞在時間が異なることを示した。これにより、本研究で当初目的にしていたD-,L-アミノ酸の選択吸着メカニズム解明に向けて、目標として掲げていた項目はほぼ達成された。同内容は、NCCG-38にて講演奨励賞(日本結晶成長学会)を受賞した。

1)由于添加天冬氨酸而导致的步进移动速度变化的测量截至去年获得的天冬氨酸添加条件下的方解石生长速率的测量结果经过三次修订后发表在《Crystal Growth & Design》杂志上。我受邀在第 17 届美国晶体生长和外延会议上就同一主题发表演讲，我计划于 2009 年 8 月发表演讲。他还获得了2008年黑田千花奖（东北大学青叶科学振兴会）。 2）荧光标记氨基酸的单分子行为观察。按照去年建立的方法合成了荧光标记的L-天冬氨酸（F-LAsp，以下简称），用于观察方解石表面的单分子行为我做了一个观察，结果很成功。这是首次利用光学方法在单分子基础上直接观察无机晶体表面杂质的行为。对所获得数据的详细分析揭示了以下几点。 (1)直接可视化F-LAsp在方解石表面的停留时间和吸附面积，结果发现F-LAsp在晶体表面台阶前沿停留时间约为0.32秒，在扭结处停留时间超过1.2秒，一定时间后解吸。 (2)F-LAsp选择性地吸附在台阶前端和拐点处，并且F-LAsp的平均停留时间根据取向而不同。至此，阐明D-和L-氨基酸的选择性吸附机制的本研究最初的目标就基本达到了。同样的内容在 NCCG-38 上获得了演讲鼓励奖（日本晶体生长学会）。

项目成果

Visualization of Chiral Molecules on Growing Calcite Surfaces Reveals Adsorption at Kinks

生长方解石表面上手性分子的可视化揭示了扭结处的吸附

• 发表时间: 2008
• 作者: Yoshihiro Yamauchi;Michito Yoshizawa;Munetaka Akita;Makoto Fujita;Jun Nozawa;田原太平;篠原久典;作田絵里;Mihoko Maruyama
• 通讯作者: Mihoko Maruyama

微小重力でのシャボン玉の安定性

微重力下肥皂泡的稳定性

• 发表时间: 2008
• 期刊: 日本マイクログラビティ応用学会誌 25, 2
• 作者: K.Ikuse;S.Yoshimura;K.Hine;M.Kiuchi;S.Hamaguchi,;Kimitaka Kawamura;平野大地
• 通讯作者: 平野大地

Effect of chiral molecules on the movement of calcite growth and dissolution steps

手性分子对方解石生长和溶解步骤运动的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: 丸山美帆子;Peter Dold;佐崎元;塚本勝男;溝渕孝一;Satoru Adachi;丸山美帆子;Satoru Adachi;赤羽 奈々;Koichi Mizobuchi;丸山美帆子;赤羽 奈々;Satoru Adachi;Koichi Mizobuchi;Mihoko Maruyama;Jose Tejada;丸山美帆子;Nana Akahane;Maruyama Mihoko;須川 成利;Nana Akahane;Maruyama Mihoko
• 通讯作者: Maruyama Mihoko

微小重力実験が学生に与える夢と希望

微重力实验给学生带来的梦想和希望

• 发表时间: 2008
• 作者: 丸山美帆子;Peter Dold;佐崎元;塚本勝男;溝渕孝一;Satoru Adachi;丸山美帆子
• 通讯作者: 丸山美帆子

The dynamics of calcite step movement in the presence of chiral amino acids

手性氨基酸存在下方解石步进运动的动力学

• 发表时间: 2007
• 作者: 丸山美帆子;Peter Dold;佐崎元;塚本勝男;溝渕孝一;Satoru Adachi;丸山美帆子;Satoru Adachi;赤羽 奈々;Koichi Mizobuchi;丸山美帆子;赤羽 奈々;Satoru Adachi;Koichi Mizobuchi;Mihoko Maruyama;Jose Tejada;丸山美帆子;Nana Akahane;Maruyama Mihoko;須川 成利;Nana Akahane;Maruyama Mihoko;Nana Akahane;Maruyama Mihoko
• 通讯作者: Maruyama Mihoko