光電子機能を有するポリペプチド性情報変換分子モジュールの組立と機能性御

具有光电功能的多肽信息转换分子模块的组装及功能调控

• 批准号: 04205112
• 负责人: 西野 憲和
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04205112/
• 关键词: 機能性ポリペプチド; 人工タンパク質; 立体構造構築; 4α-ヘリックスバンドル構造; 人工アミノ酸; ピレン・インドール・ダンシル; エネルギー移動

本研究は、タンパク質の高度な機能の本質、つまりポリペプチドの立体構造とそれにより高度に配向化された機能団という特徴を化学的に模倣し、光電子機能性材料の基盤となるポリペプチド性光電子機能分子モジュールの組立を行うことを目的とする。本年度は、denovodesign法により設計した4α-ヘリックスバンドルポリペプチド中のアミノ酸側鎖に機能性原子団を導入し、ポリペプチド3次元構造中への機能性原子団の配向固定化を行った。芳香族側鎖を持つ非天然アミノ酸含有人工タンパク質を4α-ヘリックスバンドル構造として組み立てた。異なるセグメント上に2個のピレンを配置した場合、4α-ヘリックスバンドル構造を証明するエキシマー発光が見られた。さらにバンドル内部の疎水場ヘドデシルアクリジンオレンジを取り込ませることにより、この蛍光エネルギーをアクリジン環に効率良く移動させることに成功した。またトリプトファンとダンシル基を対にした系では、バンドル構造においてインドールからダンシル基への完全なエネルギー移動が認められた。これらの人工タンパク質の立体構造に依存した高効率エネルギー移動現像を利用し、人工タンパク質の種々の溶存状態でのfolding状態を解析した。両親媒性α-ヘリックスモチーフを適用した本人工タンパク質は、水溶液中で特定の4α-ヘリックスバンドル構造を形成するが、メタノール添加により3次元構造の融解やグアニジン塩酸塩の添加によって、2次構造の崩壊が起こる。上記エネルギー移動の減少過程から、これらの3次元構造変化がモルテングロビュール準安定状態を経てランダムコイル構造へ変化していくことを明らかにした。これらの成果から、人工タンパク質設計の精密化に必要な機能性原子団の空間配置を達成するための重要な知見が得られた。これらを光機能の高度化に応用することにより、新たな人工タンパク質創製が可能となるであろう。

This study aims to investigate the nature of highly functional properties of photoelectron functional materials, the structure of highly oriented photoelectron functional molecules, the chemical mimicry of photoelectron functional materials, and the assembly of photoelectron functional molecules. This year, we introduced functional atom groups from acid side locks in the design of 4α-isoform, and immobilized functional atom groups from 3-dimensional structures by isoform design method. Aromatic side locks are not natural. They contain artificial substances. They are 4α-branched. 2-point configuration, 4-point configuration, 4-point configuration The water field inside the tank was successfully moved. The basic structure of the system is completely different from that of the system. This artificial material depends on the three-dimensional structure, high efficiency, mobile phenomenon, artificial material, seed solution state, folding state analysis The formation of specific 4α-polyhedral structures in aqueous solutions is a process for the synthesis of 3-D structures, the dissolution of 3-D structures, and the addition of 4α-polyhedral acid. In this paper, the author describes the process of reducing the movement of the three-dimensional structure, and the transformation of the three-dimensional structure into a quasi-stable state. The results of this study were achieved by refining the design of artificial materials and achieving the necessary spatial arrangement of functional atoms. This is the first time that we've had a chance to improve our optical functions.

项目成果

Hisakazu Mihara: "Design of a Hybrid of Two α-Helix Peptides and Ruthenium Trisbipyridine Complex for Photo-Induced Electron Transfer System in Bilayer Membrane" Chemistry Letters. 1813-1816 (1992)

Hisakazu Mihara：“用于双层膜中光诱导电子转移系统的两种 α-螺旋肽和钌三联吡啶复合物的混合体的设计”化学快报 1813-1816 (1992)。

Hisakazu Mihara: "Probing Behaviors of 1-Pyrenylalanine for Interaction of Two α-Helices Anchored on a Bipyridyl Group" Chemistry Letters. 1809-1812 (1992)

Hisakazu Mihara：“探测 1-芘基丙氨酸在联吡啶基团上锚定的两个 α-螺旋相互作用的行为”化学快报 1809-1812 (1992)。

Norikazu Nishino: "Dansyl and Indolyl Groups as a Probing Pair for Intersegmental Arrangement in Four α-Helix Bundle Structure of a Polypeptide" Chemistry Letters. 53-56 (1993)

Norikazu Nishino：“丹酰基和吲哚基基团作为多肽四个 α-螺旋束结构中片段间排列的探测对”，《化学快报》53-56 (1993)。

Norikazu Nishino: "Design and Synthesis of a Polypeptide Containing 1-Pyrenylalanines as Fluorescent Probe for Four α-Helix Bundle Structure" Tetrahedron Letters. 33. 5767-5770 (1992)

Norikazu Nishino：“含 1-芘基丙氨酸的多肽作为四个 α-螺旋束结构荧光探针的设计和合成”四面体快报 33。5767-5770 (1992)

Hisakazu Mihara: "A hybrid of Amphiphilic α-Helical Peptides and Meso-tetra-(α,α,α,α-ο-carboxyphenyl)porphyrin.Membrane-Penetrating Porphyrin-4α-Helix Artificial Protein" Chemistry Letters. 1805-1808 (1992)

Hisakazu Mihara：“两亲性 α-螺旋肽和内消旋四-(α,α,α,α-ο-羧基苯基)卟啉的杂合体。膜穿透性卟啉-4α-螺旋人工蛋白”化学快报 1805-1808（ 1992）