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Creation of transmembrane-anchored peptoid enabling communication between the inside and the outside of a membrane

Research Project

Project/Area Number 18K06146
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43040:Biophysics-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

MOGAMI George  東北大学, 工学研究科, 助教 (70713022)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords膜貫通ペプチド / ペプトイド / リン脂質二重膜 / MDシミュレーション / アルギニン / 固相ペプチド合成 / ファージディスプレイ / 分子動力学シミュレーション / 熱測定 / 細胞標識 / 金ナノクラスター / 膜貫通ヘリックス / 自由エネルギー計算 / リポソーム
Outline of Final Research Achievements

This study is concerned with the visualization of cell membranes, which is necessary for the molecular discussion of cells, and aims to realize long-term cell membrane labeling. We prepared probe molecules that mimic the peptide backbone of transmembrane proteins, which interact with the membrane more stably than conventional membrane labeling using fluorescently modified lipid molecules, and evaluated their interaction properties with the membrane. Specifically, peptides were synthesized with a hydrophobic α-helix at the center and water-soluble cationic residues at both ends. Arginine, a known membrane-permeable peptide, was used as the cationic residue, and its number dependence was examined. The synthesized peptides were used to label HeLa cells and cover function was evaluated by confocal laser microscopy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来の細胞膜標識では、種類が限定されていること、標識・観測時間が限られること、細胞機能に影響を及ぼす可能性があることといった問題がある。本研究では、分子シミュレーションも含めた定量的な膜との相互作用を考え、上述の問題解決に資する、一つの指標を提供するものである。このように、実験と計算の両面から膜とαヘリックスペプチドとの相互作用の学理を究明したところに学術的意義がある。また、細胞動態の観察や様々な膜タンパク質の制御などに応用する事で新規の診断・治療法の可能性が考えられるため、社会的意義も認められる。

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

    (7 results)

All 2021 2019 2018

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] Synthesis of Organic Coated Metal Powder Particles Using Phage Dispaly Method2021

    • Author(s)
      G. Mogami, S. Okamoto, W. Zhou, N. Nomura, M. Yamamoto
    • Organizer
      Materials Research Meeting 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞標識のための蛍光修飾細胞膜アンカー型ペプチドの合成2019

    • Author(s)
      大場倭利、最上譲二、平野義明、山本雅哉
    • Organizer
      第48回医用高分子シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞膜アンカーを目指したアルギニン修飾ペプチドの合成2019

    • Author(s)
      最上譲二、大場倭利、平野義明、山本雅哉
    • Organizer
      日本金属学会2019年(第165回)秋期講演大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞膜アンカーを目指したα-ヘリックス型ペプチドの合成2019

    • Author(s)
      最上譲二、大場倭利、平野義明、山本雅哉
    • Organizer
      第68回高分子討論会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Design of Cell Membrane Anchoring Materials for Cell Labeling2019

    • Author(s)
      G. Mogami, W. Oba, Y. Hirano, M. Yamamoto
    • Organizer
      Materials Research Meeting 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞膜アンカーを目指したαヘリックス型ペプトイドの合成2018

    • Author(s)
      最上譲二、大場倭利、山本雅哉
    • Organizer
      第56回日本生物物理学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞標識を目指した蛍光標識細胞膜アンカー型ペプチドの合成2018

    • Author(s)
      大場倭利、最上譲二、森本展行、山本雅哉、平野義明
    • Organizer
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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