疎水性相互作用を利用したペプチドアミロイド組織化構造体の動的制御

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13031028
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 三原 久和 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (30183966)
• Keywords: ペプチド / 立体構造 / αヘリックス / βシート / アミロイド

Research Abstract

リサイクル可能な新規の機能・構造特性を有するソフトマテリアル合成に関して、生体高分子・特に多彩な構造・機能特性を有するタンパク質(ポリペプチド)の組織化機能に学び・超えるペプチド材料システム設計・合成と動的制御を目的とする。特に近年、タンパク質の組織化・増幅現象としてタンパク質の3次元構造変化に起因したアミロイド線維形成に高い関心が集まっている。高分子的観点からも、ポリペプチド1次構造がキラルかつシークエンシャルに制御され、2次構造としてのらせん構造、ひだ状構造が制御され、かつ更に3次元構造=機能へと階層的に増幅構築される。このような特性を有するポリペプチドの構築原理を解き明かすことは非常に魅力的であり、かつ新規のソフトマテリアル材料の非共有結合的相互作用に基づく動的制御に結びつく。自己組織化するポリペプチドとして、アミロイドペプチドを選択した。アミロイド繊維はペプチドβシートが、疎水性相互作用、水素結合、静電結合により繊維状にキラルに構造制御された自己組織化集合体である。我々は、平行二本鎖α-ヘリックス構造を有すペプチドのN末端に疎水性基を導入することにより、均一環境下において自発的・自己触媒的に、α-ヘリックス構造からβ-シート構造へと転移し、それに伴いアミロイド繊維を形成するペプチドの設計に成功した。本設計タンパク質を用いることにより、種々のペプチドを構造相補的に組織化することに成功した。

Research Products

• [Publications] Yuta Takahashi: "Heterogeneous Assembly of Complementary Peptide Pairs into Amyloid Fibrils with Structural Transition from α-Helix to β-Sheet"ChemBioChem. 2. 75-79 (2001)
• [Publications] Hisakazu Mihara: "Self-Assembly of Polypeptides into Amyloid Fibrils with Structural Transitions"Trans.Material Res.Soc.Jpn.. 26. 473-478 (2001)
• [Publications] Yuta Takahashi: "Complementary Assembly of Heterogeneous Multiple Peptides into Amyloid Fibrils with α-β Structural Transitions"Peptides : The Wave of the Future. (印刷中). (2002)