アミノ酸由来配位子の脂質膜界面における超分子構造制御と人工酵素リポソームへの応用

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、アミノ酸部位を組み込んだ合成ペプチド脂質および天然リン脂質が形成する脂質二分子膜ベシクル(リポソーム)の膜界面の特性を利用して、分子認識を組み合わせた人工の酵素反応システムを構築することを目的として研究を推進し、今年度は以下の研究成果を得た。・人工レセプターと酵素の連係による触媒機能の制御細胞膜上において、膜タンパク質は周辺脂質分子の集合状態を認識して活性制御を行っていることが知られている。そこで、前年度に開発を行った光応答性レセプター分子を利用した脂質膜物性の制御を利用した触媒機能制御について検討した。その結果、光照射によって脂質分子のパッキングや膜物性をコントロールことが可能であることが明らかとなった。この知見と、膜物性を認識することができる酵素とを連係させることで、光刺激による触媒機能の制御が可能となる。・論理応答が可能な人工酵素システムへの展開天然の膜タンパク質は、その超分子構造を外部刺激に応じて変化させることで機能スイッチングを行っている。そこで本研究では、外界からのシグナル入力や外部環境変化を認識して超分子構造を変化させることで、人工酵素システムに対し論理応答特性を付与した。ここでは、両親媒性ポリマー分子をモデル酵素タンパク質として外部信号に応答した超分子構造制御に関する検討を行った。その結果ポリマー分子は、リポソームの膜物性や脂質組成の違いを認識することにより脂質膜中において超分子構造体を形成することが明らかになった。この知見と前項で述べた光応答性人工レセプター分子を組み合わせることで、複数の入力信号に応答する人工酵素リポソームシステムの構築が可能となる。