Creation of hyper-thermostable peptide nanotubes based on the cryo-EM structures
| Project/Area Number |
19K05210
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 28030:Nanomaterials-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
Tamura Atsuo 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (90273797)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ペプチド / ナノファイバー / 耐熱性 / ヘリックス / ナノチューブ / クライオ電顕 / レアメタル / 耐熱化 / ペプチドナノチューブ |
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| Outline of Research at the Start |
申請者の独自技術によって創製してきた機能性人工設計ペプチドナノチューブにクライオ電顕による構造解析法を適用する。得られた非結晶性ナノファイバーの原子レベルでの構造に基いた新たな精密設計を行うことで、超耐熱性という形質を付与する。これにより、常温でほどよく機能するという天然の生体物質の性質を超えて高温高機能となる生体ナノ材料を創製することは可能なのか、という問いに答えるべく研究を推進する。また、このような材料の創製は、生体物質に本来備わっている高い選択性などの高機能を、より高速にさらにはより過酷な条件化で発揮することにつながり、生体機能を新たな局面で発揮させる新技術となることが期待される。
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| Outline of Final Research Achievements |
Cryo-EM can determine the structure of amorphous nanofibers. We have applied this technique to our peptide designing strategy to obtain hyper-thermostability. Several alpha-helical peptides were found to be assembled into nanofibers, resulting in the transition temperature over 130℃. Interestingly, liquid crystal-like cooperative transition was observed for some nanofibers.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
生物中で機能を担っている生体物質であるタンパク質とペプチドは、自然環境や生物中で働くため、通常は10-40℃程度で安定な構造を取っている。高温環境では、一般的にはタンパク質構造が壊れ機能が失われてしまう。この欠点を補うため、タンパク質（ペプチド）分子を規則的に多数集合させてナノファイバーとして非常に高い熱安定性を獲得することに成功し、高温での機能化への道筋をつけることに至った。さらに、分子的には水素結合１つの有無によって、分子集合体の方向が一斉に変化する液晶様現象を生じることから、ペプチド分子集合体の新たな構造転移の発見につながった。
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Report
(4 results)
Research Products
(29 results)
