核酸塩基の特異的相互作用を利用した自己組織化ペプチドファイバーネットワークの構築

利用核碱基的特定相互作用构建自组装肽纤维网络

• 批准号: 17710104
• 负责人: 古賀 智之
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Doshisha University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17710104/
• 关键词: 自己組織化; 両親媒性ペプチド; 核酸塩基; ナノファイバー; 二次構造; ナノ構造; 相補的相互作用; トリブロック構造; コンホメーション; アミロイド; 分子認識

本研究は、新規環境調和型材料となり得るナノファイバーやナノネットワークを、ペプチド間や核酸塩基間の特異的相互作用を利用して自己組織的に構築する技術の確立を目指している。昨年はN末端をアデニンやチミンで修飾した両親媒性ペプチド(L_4K_8L_4-Ade, L_4K_8L_4-Thy)を合成し、水中での二次構造を明らかにした。本年度は自己集合特性の評価ならびにゲストヌクレオシドの影響を中心に検討した。得られた主な成果を以下にまとめる。(1)AFM・TEM観察より、L_4K_8L_4-AdeおよびL_4K_8L_4-Thyは、中性のpH7.0ではいずれも分子分散した球状構造として存在するが、逆平行β-シートへの構造転移が認められたpH9付近では発達したナノファイバーに自己組織化することがわかった。一方、pH10.5では急速に集合し無秩序な凝集体を形成した。即ち、pHの適切な調節により高い秩序性をもつ核酸塩基(Ade, Thy)修飾ナノファイバーを得ることに成功した。また自己組織化はペプチド濃度に依存することもわかった。(2)pH9.0においてL_4K_8L_4-Adeの自己集合に及ぼすゲストヌクレオシド(アデノシン,チミジン,シチジン)の影響を検討した結果、相補対であるチミジンの添加時のみナノファイバーへの自己組織化が著しく抑制された。親水性の高いチミジンとの相互作用によりL_4K_8L_4-Adeの親-疎水性のバランスが変わり、自己集合特性が変化したものと推察される。即ち、末端に導入された核酸塩基が分子認識部位として機能することが示唆された。(3)得られた人工ペプチド自己集合系に関する知見を基に、様々な機能性分子(PEG、ジアセチレン基、ビオチン等)で末端修飾したL_4K_8L_4も新たに合成し、外部刺激応答型自己集合系の構築やナノフアイパーの機能化(タンパク質認識能の付与等)にも成功した。

は this study, the new rules on environment type harmonic material と な り have る ナ ノ フ ァ イ バ ー や ナ ノ ネ ッ ト ワ ー ク を, ペ プ チ ド や between nucleic acid salt の specific interaction between base を using し て own organization に build す る technology の establish を refers し て い る. Yesterday in は N terminal を ア デ ニ ン や チ ミ ン で modified し た struck close pollination ペ プ チ ド (L_4K_8L_4 - Ade, L_4K_8L_4 - Thy) を synthetic し, water で の secondary tectonic を Ming ら か に し た. This year, the <s:1> self-set characteristics <s:1> were evaluated by 価ならびにゲストヌ, レ, シド and シド to influence the を center に検 on た and た. The main な results of られた are を and にまとめる. (1) the AFM, TEM 観 examine よ り, L_4K_8L_4 - Ade お よ び L_4K_8L_4 - Thy は, neutral の pH7.0 で は い ず れ も molecular dispersion し た globular structure と し て exist す る が, inverse parallel beta シ ー ト へ の structure planning move が recognize め ら れ た pH9 paying nearly で は 発 da し た ナ ノ フ ァ イ バ ー に himself Organization する とがわ った った. One side, pH10.5で rapid に sets <s:1> disorderly な aggregates を form <s:1> た. Namely ち, adequate な adjust pH の に よ り high い order を も つ nucleic acid salt base (Ade, Thy) modified ナ ノ フ ァ イ バ ー を must る こ と に successful し た. Youdaoplaceholder0 self-organizing また ペプチド concentration に dependent する と と わ わ った った. (2) pH9.0 に お い て L_4K_8L_4 - Ade の his collection に and ぼ す ゲ ス ト ヌ ク レ オ シ ド (ア デ ノ シ ン, チ ミ ジ ン, シ チ ジ ン) の influence を beg し 検 た results, phase で seaborne あ る チ ミ ジ ン の when adding の み ナ ノ フ ァ イ バ ー へ の organized が himself with し く inhibit さ れ た. High hydrophilic の い チ ミ ジ ン と の interaction に よ り L_4K_8L_4 - Ade の pro - 疎 water-based の バ ラ ン ス が - わ り, their collection features が variations change し た も の と push examine さ れ る. Namely ち, end に import さ れ た nucleic acid salt base が molecular recognition site と し て function す る こ と が in stopping さ れ た. (3) ら れ た artificial ペ プ チ ド his collection department に masato す る knowledge を に, others 々 な functional molecules (PEG, ジ ア セ チ レ ン base, ビ オ チ ン etc) で end modified し た L_4K_8L_4 も new た に type synthetic し, external stimulation 応 answer his collection is の build や ナ ノ フ ア イ パ ー の function (タ ン パ ク quality can meet の dub, etc.) Youdaoplaceholder0 に success た.

项目成果

Surface Modification of Peptide Nanofiber by Using Antigen-Antibody Interaction.

利用抗原抗体相互作用对肽纳米纤维进行表面修饰。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Transactions of Materials Research Society of Japan (印刷中)
• 作者: Naoaki Kuwata;他;Naoaki Kuwata 他;J.Kawamura 他;Tomoyuki Koga et al.;古賀 智之 等;Tomoyuki Koga et al.
• 通讯作者: Tomoyuki Koga et al.

Structural control of self-assembled nanofibers by artificial β-sheet peptides composed of D- or L-isomer

• DOI: 10.1021/ja0558387
• 发表时间: 2005-12-21
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Koga, T;Matsuoka, M;Higashi, N
• 通讯作者: Higashi, N

自己組織化ペプチドナノファイバー

自组装肽纳米纤维

• 发表时间: 2006
• 期刊: 高分子 55
• 作者: Toshiya Sakata;Yuji Miyahara;古賀 智之
• 通讯作者: 古賀 智之

ジアセチレン基を有する両親媒性ペプチド脂質の自己組織化

具有丁二炔基团的两亲性肽脂质的自组装

• 发表时间: 2007
• 期刊: 同志社大学理工学研究報告 48(1)
• 作者: Naoaki Kuwata;他;Naoaki Kuwata 他;J.Kawamura 他;Tomoyuki Koga et al.;古賀 智之 等
• 通讯作者: 古賀 智之 等

Enzymatically Triggered Self-assembly of Poly(ethylene glycol)-attached Oligopeptide into Well-organized Nanofibers.

酶触发将聚乙二醇连接的寡肽自组装成组织良好的纳米纤维。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Chemical Communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: Naoaki Kuwata;他;Naoaki Kuwata 他;J.Kawamura 他;Tomoyuki Koga et al.;古賀 智之 等;Tomoyuki Koga et al.;Toshiya Sakata and Yuji Miyahara;Tomoyuki Koga et al.
• 通讯作者: Tomoyuki Koga et al.