Generation of novel bimolecular functions with artificial chaperone engineering

利用人工伴侣工程产生新型双分子功能

• 批准号: 21H03816
• 负责人: 丸山 厚
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03816/
• 关键词: artificial chaperone; DNA; peptide; lipid; graft copolymer; 人工シャペロン; イオン性共重合体; 核酸; ペプチド; 自己組織化; 脂質膜; artificial chaperones; graft copolymers; nucleic acids; peptides; polyelectrolytes; 脂質; 自律制御; 遺伝子デリバリー; 脂質シート; 人工シャペロン材料; 機能創発

１）共重合体の柔軟で順応的な複合体形成と創発機序の解明共重合体が機能性核酸やペプチドのフォールディングや自己組織化を強く促進しながらも、それらの機能発現を阻害しない点は、共重合体との複合体が全体的には安定ながらも局所的には、大きな揺らぎを許す複合体であることを示唆する。そこでこのような複合体の特性をハイブリダイゼーション連鎖反応（HCR）を用いて評価した。HCRは開始剤となる核酸鎖の存在下で、ヘアピン型核酸の対合が連鎖的に生起し、高分子量の核酸集合体が生成する。共重合体はHCRも顕著に促進し、反応に伴い変化する核酸構造に適合していえることがわかった。２）シャペロン高分子を活性調整部位とするアロステリック型ハイブリッド分子の創成共重合体のシャペロン活性により生体分子の構造や活性が顕著に制御される。このことは、特定のエフェクター分子や環境変化に応答しシャペロン活性をOn-Offする共重合体を設計することで、生体分子の活性も広範に制御できることを示す。そこで、温度応答性部位を有する共重合体を設計を行った。ポリイソプロピルアクリルアミドとデキストランを側鎖に導入したヘテログラフト型ポリカチオンくし型共重合体を合成した。この共重合体は、温度に応答して膜活性ペプチド活性を制御し、脂質膜の形態を感温的に制御出来ることを明らかにした。温度以外にも、pH変化に応答するアロステリック型シャペロン材料の設計をと評価を行った。

1) The complex formation and development mechanism of the soft and smooth complex of the conplex are explained. The complex of the functional nucleic acid and the functional nucleic acid are strongly organized. The complex of the functional nucleic acid and the functional nucleic acid are strongly organized. The complex of the conplex is completely stable. The characteristics of the complex are evaluated by the use of HCR. In the presence of HCR nucleic acid locks, pairs of nucleic acids of various types are linked together, and high-molecular-weight nucleic acid assemblies are formed. Conjugates are HCR promoters, reverse promoters, and nucleic acid constructs. 2) The structure and activity of living molecules are controlled by the regulation of the activity of polymer molecules. This is the design of a complex of specific molecular and environmental changes, and the control of molecular activity. At the same time, we design a common body with temperature-responsive parts. The complex is composed of two different types of compounds: one type of compound and the other type of compound. The complex is temperature-sensitive, membrane activity controlled, lipid membrane morphology controlled. The design and evaluation of materials for temperature and pH changes

项目成果

合成ポリマーを用いた生体高分子操作

使用合成聚合物操纵生物聚合物

• 发表时间: 2022
• 作者: Fujita;H.;Hao;M.;Takeoka;S.;Miyahara;Y.;Goda;T.;Fujie;T.;Kazuki Namita and Yosuke Ito;朝山章一郎;丸山厚
• 通讯作者: 丸山厚

弱い相互作用でアーズをねらえ！

以弱互动为目标的Ars！

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Shibukawa;Y. Tsukio;R. Fukuda;T. Murakmi;川上 茂;丸山厚
• 通讯作者: 丸山厚

Smart Protein Refolding System Based on UCST-Type Ureido Polymers

基于UCST型Ureido聚合物的智能蛋白质重折叠系统

• DOI: 10.1021/acs.biomac.2c00694
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biomacromolecules
• 影响因子: 6.2
• 作者: Tanaka Yamato;Niu Chun Hao;Sasaki Taira;Nomura Shouhei;Maruyama Atsushi;Shimada Naohiko
• 通讯作者: Shimada Naohiko

Engineering of nucleic acid and peptides functions with ionic copolymers having chaperone-like activities

利用具有类伴侣活性的离子共聚物对核酸和肽进行工程改造

• 发表时间: 2021
• 作者: T. Ohashi;R. Fukuda;S. Shibukawa;T. Murakami;清水莉乃，朝山章一郎;Atsushi Maruyama
• 通讯作者: Atsushi Maruyama

Label-free detection of HPV mRNA with an artificial chaperone-enhanced MNAzyme (ACEzyme)-based electrochemical sensor

使用基于人工伴侣增强 MNAzyme (ACEzyme) 的电化学传感器对 HPV mRNA 进行无标记检测

• DOI: 10.1016/j.bios.2022.114352
• 发表时间: 2023
• 期刊: Biosensors and Bioelectronics
• 影响因子: 12.6
• 作者: Hanpanich Orakan;Lomae Atchara;Maruyama Atsushi;Palaga Tanapat;Chailapakul Orawon;Ngamrojanavanich Nattaya
• 通讯作者: Ngamrojanavanich Nattaya