KOSHIYAMA TOMOMI
Department / Course College of Life Sciences Department of Applied Chemistry
Title / Position Associate Professor
言語種別 日本語
研究概要 生体高分子を利用した化学反応場の設計・構築と機構解明

蛋白質、DNAやベシクルなどの生体高分子と非天然の機能性分子との複合化は、各々の特性を融合した機能発現が可能であり、従来にない複合材料の創製に繋がる基盤技術として注目されている。しかしながら、安定性や特殊な構造から利用可能な生体高分子の種類は限られ、加えて生体高分子上での導入分子の構造情報が乏しいため、天然の光合成のようなエネルギー移動、電子伝達や物質輸送など複数の化学反応が連動した高機能な人工システムの構築は依然として難しい。このような背景のもと、我々は、「蛋白質や脂質膜のナノ・メゾ空間における機能性分子の配置・配向・集積状態の制御による化学反応場の構築、および反応機構解明」に取り組んでいる。具体的には、生体高分子として球状のリン脂質二重膜であるリポソームを用いており、界面である膜表面、疎水性の膜内部、親水性の内水相への機能性分子の階層的集積化と反応制御を進めている。例えば、(i) 親脂質性金属錯体による膜表面への金属錯体固定化による触媒場の構築、(ii) 膜の相分離によって形成する膜ドメイン構造を利用した光誘起エネルギー移動反応制御、(iii) 抗生物質チャネルを利用したリポソーム内水相における配位高分子の直接合成と水中における配位高分子の機能発現などを行っている。また、リポソームに加え、赤血球などの生体膜を利用した化学反応場の設計・構築にも取り組んでおり、錯体化学や生体関連化学などの様々な専門的な知識と技術を必要とする新しい複合物質科学の開拓を目指している。