ペプチドナノチューブ:統合的設計と機能付与

• 研究課題/領域番号: 19310074
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 田村 厚夫 神戸大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (90273797)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2008年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2007年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: ナノ多機能材料 / ナノチューブ / ナノファイバー / ペプチド / 分子間相互作用 / 生体膜

研究概要

アミノ酸数7～30からなるペプチドを設計し、自己集合させることでナノメートルレベルの構造体を創製した。基本構造としては、ファイバー、チューブ、ケージ等を含む。これら構造体に、新たな機能として、金属結合能、構造転移能、抗菌力、および細胞接着能を付与することで、新規のナノマテリアルを創り出すことに成功した。この材料は、水溶媒系低副産物省エネルギーかつ高収率で作成でき、生分解性でもあるため、環境調和型の特質を保持した新規材料と言える。

研究成果

• [雑誌論文] Structural basis for conformational dynamics of GTP-bound R as protein (2010)
  • 著者名/発表者名: Fumi Shima, Yuichi Ijiri, Shin Muraoka1, Jingling Liao, Min Ye, Mitsugu Araki, Kosuke Matsumoto, Naoki Yamamoto, Takeshi Sugimoto, Yoko Yoshikawa, Takashi, Kumasaka, Masaki Yamamoto, Atsuo Tamura, Tohru Kataoka
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. (in press)
• [雑誌論文] Designed low amphipathic peptides withα-helical propensity exhibiting antimicrobial activity via a lipid domain formation mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yamamoto, Atsuo Tamura
  • 雑誌名: PEPTIDES 31 ページ: 794-805
• [雑誌論文] Designed low amphipathic peptides with α-helical propensity exhibiting antimicrobial activity via a lipid domain formation mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yamamoto, Atsuo Tamura
  • 雑誌名: PEPTIDES (In perss)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Helix-Hairpin Transitions of a Designed Peptide Studied by a Generalized-Ensemble Simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoru Itoh, Atsuo Tamura, Yuko Okamoto
  • 雑誌名: J.Chemical Theory and Computation (In perss)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terahertz time-domain spectroscopy of poly-L-lysine (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohki Kambara, Atsuo Tamura, Takashi Uchino, Kohji Yamamoto, Keisuke Tominaga
  • 雑誌名: Biopolymers (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solubility-dependent structural formation of a 25-residue natively unfolded protein induced by addition of a 7-residue peptide fragment. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mitsugu Araki, Atsuo Tamura
  • 雑誌名: FEBS J. 276 ページ: 2336-2347
• [雑誌論文] Competition between folding, native state dimerisation and amyloid aggregation in β-lactoglobulin. (2009)
  • 著者名/発表者名: Daizo Hamada, 他8名
  • 雑誌名: J. Mol. Biol. 386 ページ: 878-890
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural changes of poly-L-Lysine in solution and lyophilized form. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohki Kambara, Atsuo Tamura, Akira Naito, Keisuke Tominaga
  • 雑誌名: P Phys. Chem. Chem. hys. 10 ページ: 5017-5164
• [雑誌論文] NMR based structure-activity relationship analysis of an antimicrobial peptide, thanatin, engineered by site-specific chemical modification: activity improvement and spectrum alteration. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Imamura, Naoki Yamamoto, Atsuo Tamura, Shinji Murabayashi, Shigeki Hashimoto, Hiroaki Shimada Seiichi Taguchi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communication 369 ページ: 609-615
• [雑誌論文] Structural changes of poly-L-Lysine in solution and lyophilized form. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohki Kambara, Atsuo Tamura, Akira Naito, & Keisuke Tominaga
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys 10 ページ: 5017-5164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two conformational states of Ras GTPase exhibit differential GTP-binding kinetics (2008)
  • 著者名/発表者名: Jingling Liao, 他9名
  • 雑誌名: Biochem. BIophys. Res. Comm. 369 ページ: 327-332
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR based structure-activity relationship analysis of an antimicrobial peptide, thanatin, engineered by site-specific chemication: activity improvement and spectrum alteration (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Imamura, 他6名
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Comm. 369 ページ: 609-615
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transformation of an・-helix peptide into a・-hairpin induced by addition of a fragment results in creation of a coexisting state. (2007)
  • 著者名/発表者名: Mitsugu Araki, Atsuo Tamura
  • 雑誌名: Proteins: Struct., Funct., Bioinformatics. 66 ページ: 860-868
• [雑誌論文] Transformation of an α-helix peptide into a β-hairpin induced by addition of a fragment results in creation of a coexistion state. (2007)
  • 著者名/発表者名: Mitsugu Araki, & Atsuo Tamura
  • 雑誌名: Proteins: Struct., Funct., Bioinformatics 66 ページ: 860-868
  • 査読あり
• [学会発表] 分子間相互作用によりナノ構造体を形成するペプチドの設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田村厚夫
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸(招待講演)
• [学会発表] 分子間相互作用によりナノ構造体を形成するペプチドの設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田村厚夫
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
• [学会発表] GTP結合型 Ras の構造遷移における分子メカニズムの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井尻悠,, 島扶美, 村岡真, 廖静伶, 松本耕祐, 荒木望嗣, 熊坂崇, 田村厚夫, 片岡徹
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
• [学会発表] De novo design of membrane-active proteins (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoki Yamamoto, Atsuo Tamura
  • 学会等名: 第47回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 徳島文理大学徳島キャンパス(徳島県)
• [学会発表] Designing proteins with dynamic channeling capability by utilizing membrane fluidity (2009)
  • 著者名/発表者名: Atsuo Tamura, Naoki Yamamoto, Mei Kawamura
  • 学会等名: Joint International Open Symposium, Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions and Chemistry of Biological Processes Created by Water and Bioimolecules
  • 発表場所: Okazaki Conference Center
• [学会発表] Role of the regional polymorphism in GTP-bound H-Ras on effector recognition (2008)
  • 著者名/発表者名: 関伸章, 村岡真, 荒木望嗣, 吉本梓希子, 島扶美, 田村厚夫, 片岡徹
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] Design of peptide-nanocage based on the coiled-coil formation (2008)
  • 著者名/発表者名: 向阪 俊祐, 田村 厚夫
  • 学会等名: BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
• [学会発表] Searching for key factors in designing antimicrobial peptides (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹, 田村厚夫
  • 学会等名: 第46回生物物理学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
• [産業財産権] ナノファイバー形成能を有すド、及びペプチドナノファイバー (2010)
  • 発明者名: 鬼塚健太郎、田中修平、田村厚夫、杉原宏和
  • 権利者名: パナソニック株式会社、国立大学法人神戸大学
  • 出願年月日: 2010-02-05
  • 取得年月日: 2010-02-05
• [産業財産権] 導電性ペプチドナノファイバー及びその製造方法 (2010)
  • 発明者名: 鬼塚健太郎、田中修平、杉原宏和 田村厚夫
  • 権利者名: パナソニック株式会社、国立大学法人神戸大学
  • 出願年月日: 2010-02-05
  • 取得年月日: 2010-02-05
• [産業財産権] ペプチドで構成されゐナノファイバーとその製法 (2010)
  • 発明者名: 田村厚夫
  • 権利者名: 財団
  • 出願年月日: 2010-02-19
  • 取得年月日: 2010-02-19
• [産業財産権] ナノファイバー形成能を有するペプチド、及びペプチドナノファイバー (2010)
  • 発明者名: 鬼塚健太郎, 田中修平, 田村厚夫, 杉原宏和
  • 権利者名: 松下電器産業株式会社、神戸大学
  • 出願年月日: 2010-02-05
• [産業財産権] 導電性ペプチドナノファイバー及びその製造方法 (2010)
  • 発明者名: 鬼塚健太郎, 田中修平, 杉原宏和, 田村厚夫
  • 権利者名: 松下電器産業株式会社、神戸大学
  • 出願年月日: 2010-02-05
• [産業財産権] 変異型 Ras ポリペプチドの結晶 (2009)
  • 発明者名: 片岡徹, 島扶美, 田村厚夫, 熊坂崇
  • 権利者名: 神戸大学、財団法人高輝度光科学研究センター
  • 産業財産権番号: 2009-165717
  • 出願年月日: 2009-07-14
• [産業財産権] CONDUCTIVE PEPTIDE NANOFIBER AND METHOD OF MANUFACTURE THE SAME (2008)
  • 発明者名: Kentaro Onizuka, Shuhei Tanaka, Hirokazu Sugihara, Atsuo Tamura
  • 権利者名: パナソニック株式会社、国立大学法人神戸大学
  • 出願年月日: 2008-11-11
  • 取得年月日: 2008-11-11
• [産業財産権] CONDUCTIVE PEPTIDENANOFIBER AND METHOD OF MANUFACTURE THE SAME (2008)
  • 発明者名: Kentaro Onizuka, Shuhei Tanaka, Hirokazu Sugihara, Atsuo Tarnura
  • 権利者名: パナソニック株式会社, 国立大学法人神戸大学
  • 取得年月日: 2008-11-11
  • 外国