光で立体加工可能な超分子ヒドロゲルの開発と、タンパク質保持能を活かしたその応用

开发可利用光进行三维处理的超分子水凝胶及其利用其蛋白质保留能力的应用

• 批准号: 07J08836
• 负责人: 村岡 貴博
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University (2008)Kyoto University (2007)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J08836/
• 关键词: ペプチド; 超分子ゲル; 両親媒性; 光応答性; ナノファイバー; ヒドロゲル; ゾル・ゲル転移; ミセル; らせん

本研究では、親水的なオリゴペプチドと疎水的なアルキル鎖とがら成る両親媒性ペプチド(PA)を用いた。PAはその両親媒性から、水中でアルキル鎖を内側にして凝集する。この時、ペプチド部分にベータシート構造をとりやすいアミノ酸を用いることで、PAがシリンダー型ミセル構造を作り、ナノファイバーが得られることが知られている。この構造形成に着目し、ファイバー中で比較的充填密度の高い、アルキル鎖とペプチド部分の間に嵩高い置換基を配置することで、その立体障害などの影響で、新規な構造を誘起できるのではないかと考えた。さらに、その嵩高い置換基を光で取り除けるようにすることで、光に応答してその超分子構造を変化させられるのではないかと考えた。このコンセプトの下、光応答性基として350nmの光で脱離する2-ニトロベンジル基を用い、ベータシート形成部位としてグリシン-アラニン-アラニンを用いたPAを合成した。光照射前の構造体を透過型電子顕微鏡で観察したところ、興味深いことに球状ミセルを形成していた。さらにその水溶液に対して光を照射したところ、2-ニトロベンジル基が脱離し、それに伴いナノファイバーが形成されたことが確認された。さらに興味深いことに、この構造変化はマクロスケールにまで影響し、塩化カルシウム添加状態で、光照射前は溶液であるが、照射後はゲル化しか。これは、ナノファイバー形成に依るものであり、光に応じて溶液からゲルへの転移反応を行うPAの最初の例である。

This study で は, hydrophilic な オ リ ゴ ペ プ チ ド と 疎 water な ア ル キ ル lock と が ら into る struck close pollination ペ プ チ ド (PA) を い た. PA そ そ <s:1> the two hydrophilic ら and the でア キ キ を lock を on the inner side of water に て て aggregate する. Part, when こ の ペ プ チ ド に ベ ー タ シ ー ト tectonic を と り や す い ア ミ を ノ acid with い る こ と で, PA が シ リ ン ダ ー type ミ セ ル tectonic を り, ナ ノ フ ァ イ バ ー が must ら れ る こ と が know ら れ て い る. こ の に mesh し, structure formation フ ァ イ バ ー で in relatively high packing density の い, ア ル キ ル lock と ペ プ チ ド part の に song between high い displacement based を configuration す る こ と で, そ の stereo handicap of な ど の influence で, new rules な tectonic を induced で き る の で は な い か と exam え た. さ ら に, そ の song gao い replacement base を light で り except け る よ う に す る こ と で, light に 応 answer し て そ の を supramolecular structure - the さ せ ら れ る の で は な い か と exam え た. こ の コ ン セ プ ト の, light 応 under a sexual base と し て 350 nm の で light from す る 2 - ニ ト ロ ベ ン ジ ル base を い, ベ ー タ シ ー ト forming parts と し て グ リ シ ン - ア ラ ニ ン - ア ラ ニ ン を with い た PA を synthetic し た. Light before の constructs を type through electronic 顕 micromirror で 観 examine し た と こ ろ, deep interest い こ と に globular ミ セ ル を form し て い た. Aqueous solution さ ら に そ の に し seaborne て を sunlight し た と こ ろ, 2 - ニ ト ロ ベ ン ジ ル が from し, そ れ に with い ナ ノ フ ァ イ バ ー が form さ れ た こ と が confirm さ れ た. さ ら に tumblers deep い こ と に, こ の structure - the は マ ク ロ ス ケ ー ル に ま で influence し, salt カ ル シ ウ ム で add state, before the light は solution で あ る が, after irradiation は ゲ ル change し か. こ れ は, ナ ノ フ ァ イ バ ー form に in る も の で あ り, light に 応 じ て solution か ら ゲ ル へ の planning to move the 応 を line う PA の の patients initially で あ る.

项目成果

両親媒性ペプチドを用いた超分子四重らせんファイバーの構築と、光による一本鎖への変換

利用两亲性肽构建超分子四螺旋纤维并光转化为单链

• 发表时间: 2009
• 作者: 村岡貴博;H. Cui;S. I. Stupp
• 通讯作者: S. I. Stupp