Development of novel peptide-polymer hybrids for the design of artificial spider silk

开发用于设计人造蜘蛛丝的新型肽-聚合物杂化物

• 批准号: 21750130
• 负责人: KOGA Tomoyuki
• 金额: $ 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: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21750130/
• 关键词: ペプチド; 自己組織化; スパイダーシルク; ブロックポリマー; 合成高分子; 高次構造; β-シート構造; ネットワーク構造; β-シート; グラフトポリマー; ナノ構造

Spider silk protein is a self-assembling biopolymer and shows exceptional physical characteristics based on its unique nanostructure. In this study, we designed and synthesized various types of peptide-polymer hybrids such as block-type and graft-type, at which β-sheet-formable oligopeptides were incorporated into conventional synthetic polymers, to create artificial spider silk. These hybrid polymers were found to self-assemble into spider silk-like β-sheet network structure in aqueous media depending on the amino acid sequences of peptide domains and environmental factors. Transparent films were successfully obtained by casting from solutions of these hybrids. The higher order structures and mechanical properties of these films were also examined in detail.

蜘蛛丝蛋白是一种自组装的生物聚合物，基于其独特的纳米结构显示出特殊的物理特性。在本研究中，我们设计并合成了各种类型的肽-聚合物杂化物，如嵌段型和接枝型，其中β-片层可形成的寡肽被掺入到常规的合成聚合物中，以产生人工蜘蛛丝。这些杂化聚合物在水溶液中可以根据肽结构域的氨基酸序列和环境因素自组装成蜘蛛丝样的β-折叠网络结构。通过从这些杂化物的溶液浇铸成功地获得透明膜。对薄膜的高级结构和力学性能进行了详细的研究。

项目成果

三重らせんペプチドフォルダマーの精密設計に基づく自己集合プログラミング

基于三螺旋肽折叠器精密设计的自组装编程

• 发表时间: 2011
• 作者: Yasuhiro Ishida;二階堂祐至・古賀智之・東信行
• 通讯作者: 二階堂祐至・古賀智之・東信行

Artificial Supersecondary Structure Composed of Triple Helix-Triple Helix Dimer from Three-Armed Collagen-Like Peptide

三臂胶原样肽三螺旋-三螺旋二聚体组成的人工超二级结构

• 发表时间: 2010
• 作者: N.Higashi;Y.Kawasaki;T.Koga
• 通讯作者: T.Koga

三分岐型コラーゲンペプチドによる新規超二次構造の形成

三触角胶原肽形成新型超二级结构

• 发表时间: 2010
• 作者: 山本光恵;勝本之晶;二階堂祐至・古賀智之・東信行
• 通讯作者: 二階堂祐至・古賀智之・東信行

様々なエピトープを末端に持つポリスチレン・ブロックポリマーの合成と細胞認識

末端具有多种表位的聚苯乙烯嵌段聚合物的合成和细胞识别

• 发表时间: 2009
• 作者: Kenji Nakamura;et al.;手原大介・古賀智之・東信行
• 通讯作者: 手原大介・古賀智之・東信行

ペプチド-ポリマー・ハイブリッドによる人工スパイダーシルクの設計

使用肽-聚合物杂化物设计人造蜘蛛丝

• 发表时间: 2011
• 作者: T.Suga;H.Nishide;神渡壮一・古賀智之・東信行;T.Suga;古賀智之・梶岡祥吾・榎原聡美・久保比呂志・東信行
• 通讯作者: 古賀智之・梶岡祥吾・榎原聡美・久保比呂志・東信行