光により可逆的に重合・脱重合するペプチドからなる人工細胞骨格の創製

创建由肽组成的人造细胞骨架，可以通过光进行可逆聚合和解聚

• 批准号: 21K19008
• 负责人: 松浦 和則
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19008/
• 关键词: ペプチドナノファイバー; 人工細胞骨格; スピロピラン; β-シート; 光異性化; 自己集合; リポソーム; ペプチド

細胞内には、微小管・アクチンフィラメントといったタンパク質繊維状集合体からなる「細胞骨格」が存在しており、それらの伸長・収縮、繊維間での相互作用、細胞膜や細胞内分子との相互作用により、細胞の形態変化・遊走・分裂・オルガネラ配置などを動的に制御している。このような細胞骨格の動的制御を模倣して、重合・脱重合を可逆的に動的制御できる分子集合体からなる「人工細胞骨格」を創製すれば、超分子化学・ナノマテリアル化学といった学術分野の方向性を大きく転換できると期待される。これまで、外部刺激によるペプチドの繊維状分子集合体の動的制御を試みた研究がいくつか報告されているが、それらは不可逆的な重合制御や、わずかな構造変化を誘起しているにすぎないものであり、可逆的に重合・脱重合を制御したペプチド繊維集合体からなる人工細胞骨格の創製は全く報告されていない。本研究では、ペプチドナノファイバーの重合・脱重合を光制御する方法論を開拓し、リポソームや細胞の変形・運動を動的制御する人工細胞骨格を創製することに挑戦する。今年度までに、スピロピラン(SP)を修飾したβ-シート形成ペプチドを合成し、SPのメロシアニン(MC)への光異性化により、ペプチドナノファイバー形成・解離（重合・脱重合）を光により動的制御することに成功した。また、この光により重合・脱重合する人工細胞骨格システムをジャイアントリポソーム内に導入し、リポソームの劇的な変形を誘起することに成功した。

Intracellular に は, tiny tube ア ク チ ン フ ィ ラ メ ン ト と い っ た タ ン パ ク qualitative 繊 d aggregate か ら な る "cell skeleton" が exist し て お り, そ れ ら の elongation 収 shrinkage, between 繊 d で の や interaction, cell membrane molecules in cells と の interaction に よ り, cell の form variations, wander, split, オ ル ガ ネ ラ configuration な ど を に system Official news: て て る. こ の よ う な cells bone の dynamic imitation of royal を し て, overlap, overlapping を reversible に dynamic suppression で き る molecular assembly か ら な る "artificial bone cells" を created す れ ば, supramolecular chemistry, ナ ノ マ テ リ ア ル chemical と い っ た academic eset の directional を big き く planning in で き る と expect さ れ る. こ れ ま で, external stimulation に よ る ペ プ チ ド の 繊 d shape の dynamic suppression of molecular assembly を try み た research が い く つ か report さ れ て い る が, そ れ ら は irreversible な overlap suppression や, わ ず か な structure - the を induced し て い る に す ぎ な い も の で あ り, reversible に overlap overlap を off suppression し た ペ プ チ ド 繊 d collection か ら な る Work cell bone cell proprietary creation く Complete く report されて な な な. This study で は, ペ プ チ ド ナ ノ フ ァ イ バ ー の overlap, overlap を off light suppression す る methodology を pioneering し, リ ポ ソ ー ム の や cells - shape, motion を dynamic suppression す る artificial bone cells を created す る こ と に pick 戦 す る. Our ま で に, ス ピ ロ ピ ラ ン (SP) を modified し た beta シ ー ト form ペ プ チ ド を synthetic し, SP の メ ロ シ ア ニ ン (MC) へ の light subjects に よ り, ペ プ チ ド ナ ノ フ ァ イ バ ー formation, dissociation (overlap overlap) off を light に よ り moving suppression す る こ と に successful し た. ま た, こ の light に よ り overlap, to take off the overlap す る artificial bone cells シ ス テ ム を ジ ャ イ ア ン ト リ ポ ソ ー ム に import し, リ ポ ソ ー ム の drama な - shaped を induced す る こ と に successful し た.

项目成果

Reversible Peptide Nanofibers Formed and Dissociated by Light

光形成和解离的可逆肽纳米纤维

• 发表时间: 2022
• 作者: Yingbing Liang;Hiroshi Inaba;Kazunori Matsuura
• 通讯作者: Kazunori Matsuura

Control of nanomaterials by molecular designed peptides

通过分子设计的肽控制纳米材料

• 发表时间: 2022
• 作者: Yingbing Liang;Hiroshi Inaba;Kazunori Matsuura;梁応冰，稲葉央，松浦和則;Kazunori Matsuura
• 通讯作者: Kazunori Matsuura

自己集合性ペプチドによる 分子サイバネティクス材料の創製

使用自组装肽创建分子控制论材料

• 发表时间: 2023
• 作者: Liang Yingbing;Ogawa Shigesaburo;Inaba Hiroshi;Matsuura Kazunori;梁応冰，小河重三郎，稲葉央，松浦和則;松浦和則
• 通讯作者: 松浦和則

光により可逆的に重合・脱重合するペプチドナノファイバーの創製

创建可通过光可逆聚合和解聚的肽纳米纤维

• 发表时间: 2022
• 作者: Liang Yingbing;Ogawa Shigesaburo;Inaba Hiroshi;Matsuura Kazunori;梁応冰，小河重三郎，稲葉央，松浦和則;松浦和則;梁応冰，稲葉央，松浦和則
• 通讯作者: 梁応冰，稲葉央，松浦和則

光異性化により可逆的に集合・脱集合するペプチドナノファイバーによるリポソーム変形

使用肽纳米纤维进行脂质体变形，通过光异构化可逆地组装和分解

• 发表时间: 2023
• 作者: Liang Yingbing;Ogawa Shigesaburo;Inaba Hiroshi;Matsuura Kazunori;梁応冰，小河重三郎，稲葉央，松浦和則
• 通讯作者: 梁応冰，小河重三郎，稲葉央，松浦和則