Metal-induced assembly of an artificial protein cage and their application for the cargo encapsulation

金属诱导的人工蛋白笼组装及其在货物封装中的应用

• 批准号: 22KJ2705
• 负责人: 大原 直也
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2705/
• 关键词: タンパク質ナノ粒子; 超分子; 自己組織化; 金属タンパク質; 構造生物学; DNA内包

本研究では、アルカリ土類金属に応答して会合・解離する60量体タンパク質ケージmTIP60について、（１）金属イオンの結合と60量体形成との関係を明らかにすること、および（２）ケージの会合と解離を利用した第三分子の内包・放出を実現することを目的としている。本年度は、まず金属イオンの結合部位を決定するため、金属イオン存在下で形成される60量体についてクライオ電子顕微鏡と単粒子解析による立体構造解析を検討した。mTIP60はアルカリ土類金属（Ca、Sr、Ba）に応答して会合するが、特に親和性が高いと推測されていたバリウムを用いたサンプルで構造解析を行った。グリッド上でサンプルを凍結した際に粒子が凝集してしまう傾向が強く、初期の解析では分解能が不十分であった。しかしその後、金属イオン濃度などの検討を重ね、最終的に3.96オングストロームの分解能で立体構造を決定することに成功した。これには結合した金属イオンに対応するポテンシャルマップも含まれており、金属配位結合が隣り合うモノマーを架橋することで60量体の会合を誘導していることが明らかとなった。次に、mTIP60ケージの会合と解離を利用した化合物の内包・放出についても検討した。ここではモデル化合物としてssDNAの内包を試みた。具体的には、まずDNAとK67Eを混合し、最後に金属イオンを添加する方法を採用した。この際、TIP60の内部表面を変異導入により一部正電荷にし、負電荷のDNAを誘引する機構を組み込んだことで、効率的な内包を実現した。以上の成果は、国内外の学会で発表し複数の賞を受賞しているほか、論文として国際誌に掲載された。

In this study, the results of this study are as follows: (1) the weight of the metal is combined with the volume of 60%. In this study, the earth metals in this study are divided into two parts: (1) in this study, the results of this study are as follows: (1) in this study, the earth metals in this study will be dissociated by the 60-volume measurement, (1) the metal will be combined with the 60-volume to form a solution, and (2) the third molecule will be used in the release of the third molecule. This year, the combined parts of the metal alloy and the metal alloy determine the temperature and the existence of the metal alloy to form a mass spectrometer, which is used to analyze the microparticles of the electron micromachine. this year, the combination of the metal alloy and the metal alloy determines the temperature and the existence of the metal alloy. MTIP60 systems for earth metals (Ca, Sr, Ba) are designed to meet the requirements of general information, special information, and high performance. The particles agglutinate the particles to be strong, and the decomposition energy is not very high. After the first step, the weight of the metal is very high, and the most important one is 3.96. The decomposition can determine the success of the decomposition. The combination of the metal and the metal, the metal. The secondary and mTIP60 compounds will rendezvous and dissociate, using the compound package to release the compounds. The chemical compound should be used as an internal package of ssDNA. The specific material, DNA, K67E, mix, and finally, metal, add the method, and use it. The internal surface of the TIP60 system can be used in a positive electric power supply, the electric charge DNA system is used by the organization to make sure that the internal contract of the power supply system is in good condition. The above achievements, the table of the Institute at home and abroad, the number of copies, the number of documents, and the information of national journals and journals.

项目成果

可逆的に解離・会合を制御可能なサッカーボール型タンパク質ナノ粒子 TIP60の開発

开发可逆控制解离和缔合的足球形状蛋白质纳米粒子TIP60

人工タンパク質ナノケージTIP60の典型金属イオン応答性会合と物質内包への応用

人工蛋白质纳米笼TIP60的典型金属离子响应缔合及其在物质封装中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 大原直也;川上了史;新井亮一;安達成彦;守屋俊夫;川崎政人;千田俊哉;宮本憲二
• 通讯作者: 宮本憲二

サッカーボール型タンパク質ナノ粒子TIP60を壊して戻す技術開発

开发破坏和恢复足球形状蛋白质纳米粒子TIP60的技术