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Use of the artificial protein nanocage as nanoscale phase separator

Research Project

Project/Area Number 18K05324
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 37010:Bio-related chemistry
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

Kawakami Norifumi  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsナノ粒子 / 自己組織化 / 化学修飾 / 相分離 / タンパク質 / 光増感剤 / タンパク質ナノ粒子 / 超分子 / 蛋白質超分子
Outline of Final Research Achievements

The artificial protein nanoparticle TIP60 is a molecule with a hollow structure. We have been studying the possibility of using TIP60 as a capsule that can disperse insoluble molecules in water if its inner space is made hydrophobic or as a capsule that can dissolve in organic solvents if its outer surface is made hydrophobic. We succeeded in making the inner space hydrophobic, encapsulating hydrophobic molecules, and dispersing them in water. For the external surface, we have confirmed that it can be dispersed in alcohol solvents by modifying it with PEG, an amphiphilic polymer, instead of the hydrophobic molecules.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

タンパク質は高分子でありながら均一な構造を有するという魅力的な特徴を有する。しかし、生体由来の分子であることから、その利用は一般的に水中に限られる問題がある。本研究はそのような制約を乗り越えるために、我々が開発したタンパク質ナノ粒子TIP60を疎水性環境で利用できるように性質を改変することを目的として研究を行った。このような物質材料の開発は、タンパク質の新しい利用方法を切り開く基盤技術になりうるものである。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (39 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (29 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Icosahedral 60-meric porous structure of designed supramolecular protein nanoparticle TIP602021

    • Author(s)
      Junya Obata, Norifumi Kawakami, Akihisa Tsutsumi, Erika Nasu, Kenji Miyamoto, Masahide Kikkawa, Ryoichi Arai
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 79 Issue: 79 Pages: 10226-10229

    • DOI

      10.1039/d1cc03114g

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  • [Journal Article] Nanopore-Controlled Dual-Surface Modifications on Artificial Protein Nanocages as Nanocarriers2021

    • Author(s)
      Nasu Erika、Kawakami Norifumi、Miyamoto Kenji
    • Journal Title

      ACS Applied Nano Materials

      Volume: 4 Issue: 3 Pages: 2434-2439

    • DOI

      10.1021/acsanm.0c02972

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    • Author(s)
      川上了史、宮本憲二
    • Journal Title

      高分子

      Volume: 69 Pages: 580-581

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  • [Journal Article] Design of artificial protein complexes of protein nano-building blocks2019

    • Author(s)
      小林 直也、川上 了史、新井 亮一
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 91 Issue: 2 Pages: 255-259

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2019.910255

    • NAID

      40021942521

    • ISSN
      0037-1017
    • Year and Date
      2019-04-25
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    • Peer Reviewed / Open Access
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    • Author(s)
      Norifumi Kawakami, Ryoichi Arai
    • Journal Title

      Photon Factory Highlights 2018

      Volume: 1 Pages: 38-39

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    • Author(s)
      Kawakami Norifumi、Kondo Hiroki、Matsuzawa Yuki、Hayasaka Kaoru、Nasu Erika、Sasahara Kenji、Arai Ryoichi、Miyamoto Kenji
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 57 Issue: 38 Pages: 12400-12404

    • DOI

      10.1002/anie.201805565

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      N. Kawakami, K. Hayashi, N. Ohara, J. Obata, R. Arai, K. Miyamoto
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      M. Yamashita, N. Kawakami, K. Miyamoto
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      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
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      E. Nasu, N. Kawakami, K. Miyamoto
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      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
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      那須英里圭、川上了史、宮本憲二
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      日本化学会 第101春季年会、2021年3月
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      Norifumi Kawakami, Maika Yamashita, Kenji Miyamoto
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      Naoya Ohara, Norifumi Kawakami, Kenji Miyamoto
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      山下舞佳、川上了史、宮本憲二
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      川上了史、那須英里圭、宮本憲二
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      川上了史
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    • Author(s)
      川上了史、宮本憲二
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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