ポリペプチド高次構造の人工組織化によるポルフィリン-ペプチド系超構造の構築

通过多肽构象的人工组织构建卟啉肽超结构

• 批准号: 07241254
• 负责人: 三原 久和
• 金额: $ 1.22万
• 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 on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07241254/
• 关键词: ペプチド; ポルフィリン; α-ヘリックス; 立体構造; 超構造; 超分子; 電気化学; 電子移動

天然タンパク質は、ポリペプチド鎖により形成された3次元構造中、ヘムやクロロフィルなどの機能性原子団を配向固定化し、光合成、電子輸送やプロトン輸送など人工系では類をみないほど高効率に機能を発現している。この生体系における高機能を模倣し、人工新機能に応用するにはポリペプチド素構造とヘム(ポルフィリン)などとの人工組織化により達成されるポリペプチド3次元超構造を構築する必要がある。本研究では、α-ヘリックス超2次構造アセンブリによるポルフィリン機能の生体系に迫るあるいは生体系を超える高次元化を行うことを目標とする。ポルフィリン-ペプチド超構造体形成を目的とし、両親媒性α-ヘリックス上に2つのMn-ポルフィリンを化学結合により固定化した分子を設計・合成した。本ペプチドは、水溶液中において分子内部の疎水性相互作用により高度にポルフィリンを配向固定化した立体構造を形成した。さらにこのペプチド-ポルフィリン複合体はヘリックス鎖20本からなる超構造体を形成していた。光集光タンパク質のヘリックス-クロロフィル超構造とも関連し、ペプチド-ポルフィリンアセンブリ体として光機能材料応用など興味深い。また本ペプチド-ポルフィリン複合体を分子内スルフィド基を利用し、金電極表面への固定化を行った。Mn-ポルフィリンの可逆的電気化学応答を観測できた。さらに、ポルフィリンの代わりにフラビン機能団を結合したペプチド構造体も設計合成し、フラビン分子に依存した電気化学特性の発現にも成功した。これら機能性ペプチド修飾電極はフェリシアンイオンやシトクロームcなど溶液分子へのベクトル電子移動能を有しており、ポリペプチド系電気化学センサへの応用も期待される。

Natural タンパクは, ポリペチドにより formed された 3-dimensional structure, ヘムやクロロフィルなどの functional atomic barrier Orientation immobilization, photosynthesis, electron transport, and electron transport are artificial systems and high-efficiency functions.この生SYSTEM におけるHIGH FUNCTION をIMITATIONし、ARTificial new function に応用するはポリペプチド element structure とヘム(ポルフィリン) などとのArtificially organized により to achieve されるポリペプチド 3-dimensional super structure を construction する necessary がある. This study investigates the function of α-ヘリックス super-secondary structure Aアセンブリによるポルフィリンの生 system に る あ る い は 生 system を 超 え る 高dimensional を 行 う こ と を target と す る.ポルフィリン-ペプチドSuperstructure formationをpurposeとし、両philophilic α-ヘリックス上に2つのMn-ポルフィリンをChemical bonding and immobilization molecule design and synthesis. This ペプチドは, the において in the aqueous solution, the water-based interaction inside the molecule, the high degree of alignment and the fixed three-dimensional structure, the formation of the three-dimensional structure.さらにこのペプチド-ポルフィリンplex lock 20 this からなるsuperstructureをformationしていた. Light collection light タンパク性のヘリックス-クロロフィルsuperstructure ともrelatedし、ペプチド-ポルフィリンアセンブリbody and としてOptofunctional materials are used and have a deep interest. The また本ペプチド-ポルフィリン complex utilizes the intramolecular スルフィドradical base and the gold electrode surface is immobilized. Mn-ポルフィリンのreversible electrochemical chemical reaction is measured.さらに, ポルフィリンの世わりにフラビンfunctional 団をcombination したペプチド structure The design and synthesis of フラビンmolecules depends on the chemical properties of electrochemical properties and the success of の発.これらfunctional ペプチド modified electrode はフェリシアンイオンやシトクロームcなど solution molecule へのベクトルElectronic movement energy を有しており、ポリペプチド Department of electrochemical chemistry センサへの応用も看される.

项目成果

三原久和: "人工膜タンパク質を指向した膜埋設型ペプチド超構造体の構築" 高分子論文集. 52. 797-808 (1995)

Hisakazu Mihara：“人工膜蛋白的膜嵌入肽超结构的构建”《高分子科学与技术杂志》52. 797-808 (1995)。

Hisakazu Mihara: "Chiral Assembly of Porphyrins Regulated by Amphiphilic α-Helix Peptides" Chemistry Letters. 1-2 (1996)

Hisakazu Mihara：“两亲性 α-螺旋肽调节的卟啉的手性组装”化学快报 1-2 (1996)。

Hisakazu Mihara: "Artificial Membrane Protein Functionalized with Electron Transfer System" Chemistry Letters. (印刷中). (1996)

Hisakazu Mihara：“用电子转移系统功能化的人工膜蛋白”化学快报（1996 年出版）。

Hisakazu Mihara: "Construction of Porphyrin- and Flavin-Conjugated α-Helix Peptides" Peptide Chemistry. (印刷中). (1996)

Hisakazu Mihara：“卟啉和黄素共轭 α-螺旋肽的构建”肽化学（出版中）。