〔プレスリリース〕2ナノメートルの分子の歯車 ~ナノサイズの分子の歯車が噛み合い、回転が連動するのを初めて観測~ ナノサイズでの物質輸送、情報・エネルギー伝達可能なナノマシン実現へ

研究成果 2019/09/05

 奈良先端科学技術大学院大学(学長:横矢直和)先端科学技術研究科 物質創成科学領域 バイオミメティック分子科学研究室のGwénaël Rapenne(ゲナエル ラッペン)教授、NAIST-CEMES 国際共同研究室、オハイオ大学Saw-Wai Hla 教授らの共同研究チームは、隣接させて配置した2つの歯車状の分子が、実際の歯車のように互いに噛み合って逆方向に回転することを見いだしました。今回の発見は、分子のような非常に小さな構造体においても、回転運動が実際の機械のような仕組みで伝達される動作を観測した初めての例です。
 
 近年、精力的に研究がなされている分子を超微小な機械のように働かせる分子マシンに関する研究では、溶液中での分子の挙動や基板上に吸着した分子1つの動きに、研究の焦点の多くが当てられていました。その中で本研究では、数や距離、角度を制御して分子マシンを組織化した構造体の動きに焦点を当てて研究を進めてきました。この研究で見いだした知見を拡張していけば、複数種の分子マシンが協同的にはたらく分子システムの構築が可能になると考えられます。このような分子システムは、ナノサイズでの物質の輸送、情報やエネルギーの伝達が可能なナノデバイスへの応用が期待されます。

 この研究成果は8月20 日にイギリスのNature Publishing Groupの学術雑誌 Nature Communications 誌(10 号、論文番号 3732)に採択され、オンライン上に公開されました。
URL : https://www.nature.com/articles/s41467-019-11737-1
*実際に分子モーター同士が歯車のように噛み合い回転している様子の動画は、上記のアドレス中のSupplementary Movie 2でご覧いただけます。

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