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高分子・ペプチドコンジュゲートの精密設計による自律応答型脂質デバイスの創製

通过聚合物/肽缀合物的精确设计创建自主响应的脂质装置

基本信息

批准号：
17J04783
负责人：
増田造
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J04783/
关键词：
機能性高分子材料生体材料生体膜生体膜透過ペプチド

项目摘要

本研究課題は、刺激応答性高分子・生体膜透過ペプチドの複合体を精密設計し、脂質二重膜に作用させることで外部刺激により可逆的に脂質二重膜のシート・ベシクル構造転移を誘起可能な「自律応答型脂質デバイス」の創製を目指すものである。本年度は、高分子材料の設計としてカチオン性のpoly(allylamine) (PAA)を主鎖に、側鎖に親水性のdextran (Dex)と温度応答性のpoly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm)をもつ混合グラフト共重合体 (PAA-g-PNIPAAm/Dex, PAND) を検討した。ここでは共重合体の親・疎水性を制御するため、種々のDex導入率の共重合体を調製した。PANDは生体膜透過ペプチドE5と複合体を形成し、E5のヘリックス構造を誘起した。さらに、E5/PAND複合体をリポソームに作用させたところ、温度応答性高分子PNIPAAmの相転移とカップリングして脂質膜形態の温度依存性を持つこと及び温度変化による脂質膜形態が制御できる可能性が示された。特に、シート・ベシクル形状制御において、温度応答性/親水性側鎖の導入率を適切に制御することで効率よく形態制御が達成できることが示唆された。これは高分子材料により、二次元脂質膜エッジの安定性が操作可能であることを示すものであり、生体膜の動的な振る舞いの解明や、新しい生体材料創製につながると考えられる。さらに、E5の作用において検討したところ、E5は流動的な膜には相互作用したが固体的な膜には相互作用しなかった。さらに、カチオンくし型共重合体存在下において、この膜に対する選択性を維持しつつ、液体的な脂質膜においてE5の膜透過性の活性化がみられた。他にも精密ラジカル重合法を利用した新規なリポソーム表面への高分子鎖修飾法の開拓にも成功している。一連の成果は、国内外の学会にて発信に務めた。

The subject of this research is the precise design of stimulus-responsive polymers and biomembrane permeable complexes, and the role of lipid double membranes in controlling external stimuli. The reversible lipid double-membrane membrane structure and the structure of the lipid membrane can be changed to create an "autonomous response type lipid membrane". This year's design of polymer materials includes poly(allylamine) (PAA), main lock, hydrophilic side lock, dextran (Dex), and temperature responsive poly(N-isopropylacrylamide). (PNIPAAm) をもつ mixed グラフト co-overlapping body (PAA-g-PNIPAAm/Dex, PAND) を検した. The ここでは mutually superimposed body is close, the water-based をcontrol is controlled, and the species 々のDex introduction rate is の mutually superimposed body を modulated した. PAND's biological membrane is formed through the E5 と complex and is induced by the E5 のヘリックス structure.さらに, E5/PAND complex をリポソームに action させたところ, temperature-responsive polymer PNIPAAm のphase shift とカThe temperature dependence of the lipid membrane morphology of the ップリングして is maintained and the possibility of temperature change of the lipid membrane morphology is demonstrated. Introduction of special に, シート・ベシクル shape control において, temperature responsiveness/hydrophilicity side lock The rate is appropriate, the control is efficient, the form is controlled, and the control is achieved.これはPolymer material により, two-dimensional lipid membrane エッジのstability がoperation possible であることをshow すものであり, biomembrane no movement no vibration dance no explanation や, new しい biomaterial creation no.さらに、E5のeffectにおいて検したところ、E5はfluid membrane interaction したがsolid membrane interactionしなかったIn the presence of さらに, カチオンくし type co-overlapping body, において, この影に対するselect the property をIt maintains the membrane permeability of liquid lipid membrane and activates E5 membrane permeability. He has succeeded in developing the new high-precision polymer lock modification method using the new regulation method. Continuous achievements, academic achievements at home and abroad, and trustworthy work are carried out.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Design of thermo-responsive cationic comb-type copolymer that enhances the membrane disruption activity of an amphiphilic peptide

增强两亲肽膜破坏活性的热响应型阳离子梳型共聚物的设计

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tsukuru Masuda;Naohiko Shimada;Atushi Maruyama
通讯作者：
Atushi Maruyama

ウレイド高分子を利用したUCST型自励振動高分子の設計と評価

使用酰脲聚合物设计和评估 UCST 型自振荡聚合物

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Katie A Smart;Sebastian Tappe;Akira Ishikawa;Jorg Pfander;Andreas Stracke;齋藤継之;増田造・嶋田直彦・佐々木泰・丸山厚・秋元文・吉田亮
通讯作者：
増田造・嶋田直彦・佐々木泰・丸山厚・秋元文・吉田亮

ウレイド高分子を利用したUCST型自励振動高分子の設計と合理的な振動特性制御

采用脲化物聚合物的UCST型自激振荡聚合物的设计及振动特性的合理控制