ヌンチャク型人工蛋白質を利用した自己組織化ナノブロックの開発とナノ構造空間の創製

交付申請書に記載した①「頂点と3辺をつくるナノブロック」としてWA20-foldonを創出し、このタンパク質を大腸菌で発現させたところ、可溶性タンパク質として複数のタンパク質複合体の創出に成功した。さらにそれらのタンパク質複合体について交付申請書に記載した②「ナノ構造空間の創製および構造解析」として、ゲルろ過クロマトグラフィー－多角度光散乱(SEC-MALS)、超遠心分析、小角X線散乱(SAXS)等の実験を行い、6の倍数量体の複合体を規則的に形成することを明らかにした。さらに、複合体の溶液中での形状を評価するためにSAXSデータに基づいて剛体モデリング解析を行ったところ、6量体と12量体は、樽型構造と正四面体型構造をそれぞれ形成していることが強く示唆された。この成果は2015年にJournal of the American Chemical Society誌に発表し、表紙掲載及びJACS Spotlightsに選定・紹介記事が掲載された。さらに、交付申請書に記載した③ 「辺を延長するナノブロック」として人工タンパク質WA20を直列に２個連結した「タンデムWA20ナノブロック」を開発した。ゲルろ過クロマトグラフィー－多角度光散乱(SEC-MALS)、小角X線散乱(SAXS)、分子モデリング解析を行い、このタンデムWA20ナノブロックが環状の自己組織化多量体構造を形成することや、複数種類の人工タンパク質ナノブロックの再構成により環状から直鎖状構造へのフォーム変換が可能であることを明らかにした。さらに、この直鎖状構造体を雲母基板上で巨大超分子ナノ構造体へと自己組織化させ、原子間力顕微鏡による観察に成功した。この成果は、現在、論文投稿準備中である。

交付申請書に記載した①「頂点と3辺をつくるナノブロック」としてWA20-foldonを創出し、このタンパク質を大腸菌で発現させたところ、可溶性タンパク質として複数のタンパク質複合体の創出に成功した。さらにそれらのタンパク質複合体について交付申請書に記載した②「ナノ構造空間の創製および構造解析」として、ゲルろ過クロマトグラフィー－多角度光散乱(SEC-MALS)、超遠心分析、小角X線散乱(SAXS)等の実験を行い、6の倍数量体の複合体を規則的に形成することを明らかにした。さらに、複合体の溶液中での形状を評価するためにSAXSデータに基づいて剛体モデリング解析を行ったところ、6量体と12量体は、樽型構造と正四面体型構造をそれぞれ形成していることが強く示唆された。この成果は2015年にJournal of the American Chemical Society誌に発表し、表紙掲載及びJACS Spotlightsに選定・紹介記事が掲載された。さらに、交付申請書に記載した③ 「辺を延長するナノブロック」として人工タンパク質WA20を直列に２個連結した「タンデムWA20ナノブロック」を開発した。ゲルろ過クロマトグラフィー－多角度光散乱(SEC-MALS)、小角X線散乱(SAXS)、分子モデリング解析を行い、このタンデムWA20ナノブロックが環状の自己組織化多量体構造を形成することや、複数種類の人工タンパク質ナノブロックの再構成により環状から直鎖状構造へのフォーム変換が可能であることを明らかにした。さらに、この直鎖状構造体を雲母基板上で巨大超分子ナノ構造体へと自己組織化させ、原子間力顕微鏡による観察に成功した。この成果は、現在、論文投稿準備中である。