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自己組織化ペプチドを用いるナノファイバーの構築と融合マテリアル展開

Publicly Offered Research

Project AreaFusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control
Project/Area Number 23107512
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

三原 久和  東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (30183966)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsペプチド / ナノフファイバー / βシート / 融合マテリアル / ナノファイバー
Outline of Annual Research Achievements

以下の課題について、研究を展開し、新規機能性の自己組織化ペプチド融合マテリアルの開発を行った。
1.自己組織化ペプチドの設計とペプチドナノファイバーの構築:細胞機能性基を有しβシート構造をとり、自己集合化により幅20~100nm、長さ数μmのナノファイバーを構築するペプチドをさらに設計・合成した。ペプチドナノファイバーの立体構造特性や構造制御方法を明らかにした。ペプチド配列に応じ、カルシウムイオンと融合し、ハイドロゲルを形成する分子制御達成し、細胞の機能を制御する設計を行った。
2.ナノファイバーに特異的に結合するペプチドの進化分子工学法による獲得:平成23年度において、ファージディスプレイ法による進化分子工学手法で、ナノファイバーへ特異的に結合するペプチド群を獲得した。ペプチドライブラリ(約1x107乗種)を遺伝子的に構築し、その中からナノファイバーに特異的に結合するペプチドをバイオパニング選択により獲得する研究である。さらに獲得したペプチドファージをクローニングし、個々のペプチドを化学合成により調製した。獲得されたペプチドを用いて、特異的にナノファバーの表面構造を識別できる分子制御を行い、抗体結合の金ナノ粒子をナノ制御配置した。
3.ナノファイバーを利用した人工細胞外マトリクス・融合マテリアル創成:カルシウムイオンとの融合化により、外部イオンと応答し、機能性を向上できる自己組織化ペプチドを構築し、ナノファイバーのネットワーク機能強化させ、細胞外マトリクスとして応用できるペプチドハイドロゲルを作成した。さらにペプチドナノファイバーに細胞機能制御配列を導入し、細胞の接着増殖や分化を制御できる人工細胞外マトリクスとして新規機能化した融合マテリアルの創成研究を創成した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Soft Materials based on Designed Self-assembling Peptides: from Design to Application2013

    • Author(s)
      Hiroshi Tsutsumi
    • Journal Title

      Mol. BioSyst.

      Volume: 9 Pages: 609-617

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dense Surface Functionalization Using Peptides that Recognize Differences in Organized Structures of Self-assembling Nanomaterials2012

    • Author(s)
      Toshiki Sawada
    • Journal Title

      Mol. BioSyst.

      Volume: 8 Pages: 1264-1274

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell-Adhesive Hydrogels Composed of Peptide Nanofibers Responsive to Biological Ions2012

    • Author(s)
      Toshiki Sawada
    • Journal Title

      Polymer J.

      Volume: 44 Pages: 651-657

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Novel β-Loop Scaffold of Phage-Displayed Peptides for Highly Specific Affinities2011

    • Author(s)
      T.Sawada, K.Ishiguro, T.Takahashi, H.Mihara
    • Journal Title

      Molecular BioSystems

      Volume: 7 Issue: 9 Pages: 2558-2562

    • DOI

      10.1039/c1mb05085k

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Self-Assembling Peptide Materials for Cell Scaffolds2012

    • Author(s)
      Hisakazu Mihara
    • Organizer
      The 6th Peptide Engineering Meeting
    • Place of Presentation
      Atlanta (USA)
    • Year and Date
      2012-10-02
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Peptide Nanofibers toward Cell Engineering Biomaterials2012

    • Author(s)
      Hisakazu Mihara
    • Organizer
      The 14th Akabori Conference
    • Place of Presentation
      Niseko(北海道)
    • Year and Date
      2012-09-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Construction of fusion materials using self-asssembling peptide nanofibers2011

    • Author(s)
      Hisakazu Mihara
    • Organizer
      1^<ST> International Symposium on Fusion Materials
    • Place of Presentation
      鳥羽
    • Year and Date
      2011-10-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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