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重合性蛋白質モノマーの精密設計に基づく環境応答性ナノ機能材料の創製

基于可聚合蛋白质单体的精确设计创建环境响应型纳米功能材料

基本信息

批准号：
13J05539
负责人：
松長遼
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J05539/
关键词：
蛋白質自己組織化ナノバイオバイオマテリアル

项目摘要

前年度までに重合性蛋白質Protein shackle (PS)の基本設計が完了している。本年度は、前年度に開始したPSによる高次構造体創製のための分子設計に引き続き取り組んだ。前年度にコイルドコイルを架橋点とした設計においてヒドロゲルの形成が確認されたものの、特異性に乏しく、片方の重合体だけでもヒドロゲルが形成されてしまうことがある点が問題だった。そこで、特異的かつ強固な結合を形成する蛋白質ペアとして、Clostridium thermocellum由来のCohesin およびDockerinを用いることにした。PSの末端にれぞれCohesin、Dockerinを融合させた蛋白質を設計し、取得した。PSと各蛋白質との共重合体をそれぞれ調製し、混合したところ、溶液の粘性は上昇したがヒドロゲルの形成までには至らなかった。一方、何も融合していないPSを比較的高濃度になるように濃縮したところ、白濁した粘性の高い溶液となることが明らかになった。さらに、高濃度のまま重合を進行させることで、ヒドロゲルが得られることが明らかになった。また、異質な材料とPSを融合させるための技術開発にも取り組んだ。そのために、PS結合蛋白質のN末端にCysを導入した蛋白質を設計した。この蛋白質のCysに対してビスアクリルアミドを反応させ、アクリルアミド基を有する修飾体を合成した。これをアクリルアミド溶液に加えて重合させることで、PSが結合可能なポリアクリルアミドゲルを作製した。このヒドロゲルにGFPを融合したPSを含む反応液を作用させることで、GFP蛍光からヒドロゲルへの修飾を確認することに成功した。

The basic design of Protein shackle (PS) was completed in the previous year. This year began with the creation of high-order structures and molecular design. In the past year, the formation of a group of people was confirmed by the lack of specificity and the formation of a group of people. The protein is formed by a specific strong binding, and the origin of Clostridium thermocellum is Cohesin and Dockerin. PS terminal cohesin, Dockerin fusion protein design, acquisition The complex of PS proteins is mixed and the viscosity of the solution is increased. A party, how to fuse, PS, high concentration, white turbidity, high viscosity solution In addition, high concentrations of carbon dioxide are added to the mixture. The technology development of heterogeneous materials and PS The N-terminal Cys of PS binding protein was introduced into protein design. The protein Cys is synthesized in the presence of a modifier called a "Cys" or "Cys." This is the first time that the PS has been combined with a solution. The GFP fusion protein was successfully identified by the presence of a reactive protein.