Creation of minimal artificial virus replication system by totally chemical syntheses

• Project/Area Number: 23651223
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Living organism molecular science
• Research Institution: Tottori University (2012-2013); Kyushu University (2011)
• Principal Investigator: MATSUURA Kazunori 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60283389)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2013: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2012: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2011: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: ウイルス / DNA / ペプチド / 自己集合 / 無細胞発現系 / 合成ウイルス / 複製 / PCR

Research Abstract

The aim of this work is construction of minimal artificial virus that consists of synthetic short DNA and peptide nanocapsule (synthetic viral capsid). The important results are as follows: 1) We succeeded in construction of artificial virus that encapsulated M13 phage DNA in the beta-annulus peptide nanocapsule. 2) DNA that encoded beta-annulus peptide was designed, but the objective peptide could not be obtained by cell-free protein synthesis system. 3) DNA-modified artificial viral capsid was able to be constructed by self-assembly of DNA-beta-annulus peptide conjugate.

Research Products

• [Journal Article] Rational Design of Self-Assembled Proteins and Peptides for Nano- and Micro-sized Architectures (2014)
  • Author(s): K. Matsuura
  • Journal Title: RSC Advances Volume: 4 Issue: 6 Pages: 2942-2953
  • DOI: 10.1039/c3ra45944f
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ペプチド化学でウイルス構造をつくる!-自己集合するナノカプセルの応用に向けて- (2013)
  • Author(s): 松浦和則
  • Journal Title: 化学 Volume: 68 Pages: 19-23
  • NAID: 40019785477
• [Journal Article] Guest-Binding Behavior of Peptide Nanocapsules Self-assembled from Viral Peptide Fragments (2013)
  • Author(s): K. Matsuura, K. Watanabe, Y. Matsushita and N. Kimizuka
  • Journal Title: Polymer J. Volume: 45 Pages: 529-534
  • NAID: 10031166680
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ウイルスに学んだペプチド自己組織化材料 (2013)
  • Author(s): 松浦和則
  • Journal Title: 機能材料 Volume: 33 Pages: 52-56
• [Journal Article] ペプチド化学でウイルス構造をつくる！―自己集合するナノカプセルの応用に向けて― (2013)
  • Author(s): 松浦和則
  • Journal Title: 化学 Volume: 68 Pages: 19-23
  • NAID: 40019785477
• [Journal Article] ウイルス構造に学んだペプチドナノ材料の創製 (2012)
  • Author(s): 松浦和則
  • Journal Title: 化学工業 Volume: 63 Pages: 409-414
• [Journal Article] Construction of spherical virus-inspired peptide nanoassemblies (2012)
  • Author(s): K. Matsuura
  • Journal Title: Polymer J Volume: 44 Pages: 469-474
  • NAID: 10030598521
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Guest-binding behavior of peptide nanocapsules self-assembled from viral peptide fragments (2012)
  • Author(s): K. Matsuura, K. Watanabe, Y. Matsushita, N. Kimizuka
  • Journal Title: Polymer Journal advance Volume: 45 Issue: 5 Pages: 529-534
  • DOI: 10.1038/pj.2012.235
  • NAID: 10031166680
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2012)
  • Author(s): K. Matsuura
  • Journal Title: Polymer J Volume: 44 Issue: 6 Pages: 469-474
  • DOI: 10.1038/pj.2012.16
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Development of Self-assembled Synthetic Viral Capsids (2014)
  • Author(s): Kazunori Matsuura
  • Organizer: Seminar on Green Sustainable Chemistry in Tottori 2013-3
  • Place of Presentation: Tottori University
  • Invited
• [Presentation] タンパク質および DNA で着せ替えた人工ウイルスキャプシドの創製 (2013)
  • Author(s): 松浦和則, 本荘貴英, 山田沙紀
  • Organizer: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2013-09-28
• [Presentation] 着せ替えウイルスキャプシドの創製 (2013)
  • Author(s): 松浦和則, 本荘貴英, 山田沙紀, 西川晶子
  • Organizer: 第62回高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2013-09-11
• [Presentation] ウイルスの自己集合に学んだペプチドナノ材料の構築 (2013)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: 日本化学会第93 春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学
  • Year and Date: 2013-03-23
• [Presentation] ウイルス由来ペプチドの自己集合による合成ウイルス殻の創製 (2013)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: BIO tech アカデミックフォーラム2013
  • Place of Presentation: 東京ビッグサイト
  • Invited
• [Presentation] タンパク質およびDNAで着せ替えた人工ウイルスキャプシドの創製 (2013)
  • Author(s): 松浦和則，本荘貴英，山田沙紀
  • Organizer: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] ウイルスの自己集合に学んだペプチドナノ材料の構築 (2013)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学(滋賀県）
  • Invited
• [Presentation] ウイルス由来ペプチドが形成するナノ空間 (2013)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学(滋賀県）
• [Presentation] Synthetic Capsids Self-assembled from Viral Peptide Fragments (2012)
  • Author(s): K. Matsuura
  • Organizer: The Second Asian Chemical Biology Conference
  • Place of Presentation: Southern Beach Hotel & Resort Okinawa
  • Year and Date: 2012-07-05
• [Presentation] Synthetic Capsids Self-assembled from Viral Peptide Fragments (2012)
  • Author(s): Kazunori Matsuura
  • Organizer: The Second Asian Chemical Biology Conference
  • Place of Presentation: Southern Beach Hotel & Resort Okinawa（沖縄県）
  • Invited
• [Presentation] 合成ウイルスキャプシドの創製とゲスト内包 (2012)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: 第61回高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学（愛知県）
• [Presentation] Peptide Nanocapsule Self-assembled from Viral β -Annulus Peptide (2011)
  • Author(s): K. Matsuura, 他 3 名
  • Organizer: The 3rd Asian Symposium on Advanced Materials
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] ウイルス由来ペプチドの自己集合によるナノカプセルの創製 (2011)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: 第27回日本 DDS 学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2011-06-09
• [Presentation] 蛍光ラベル beta-Annulus ペプチドの合成と自己集合挙動 (2011)
  • Author(s): 松下祐大, 松浦和則, 君塚信夫
  • Organizer: 第60回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2011-05-25
• [Presentation] 蛍光ラベルbeta-Annulusペプチドの合成と自己集合挙動 (2011)
  • Author(s): 松下祐大・松浦和則・君塚信夫
  • Organizer: 第60回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
• [Presentation] ウイルス由来ペプチドの自己集合によるナノカプセルの創製 (2011)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: 第27回日本DDS学会学術集会(招待講演)
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス
• [Presentation] Peptide Nanocapsule Self -assembled from Viral beta- Annulus Peptide (2011)
  • Author(s): Kazunori Mastuura, Kenta Watanabe, Tomohiro Nakamura, Nobuo Kimizuka
  • Organizer: The 3rd Asian Symposium on Advanced Materials (ASAM-3)
  • Place of Presentation: 九州大学 筑紫キャンパス
• [Presentation] 植物ウイルス由来ペプチドの自己集合により人工Capsidを創る (2011)
  • Author(s): 松浦和則、渡部健太、中村友大、南 祐介、水口勇作、君塚信夫
  • Organizer: 第14回 生命化学研究会
  • Place of Presentation: ラフォーレ南紀白浜
• [Remarks] 研究内容が, 科研費 NEWS , 1 1, 9(2013) にて紹介された.