スマートポリマーナノ分子集合体を利用した自律応答型人工シャペロンの設計と応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750736
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 馬越 大 大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (20311772)
• Keywords: ストレス応答 / 人口シャペロン / タンパク質 / スマートポリマー / リフォールディング / 水性二相分配法 / リポソーム / バイオプロセス

Research Abstract

環境の変化(ストレス・刺激)を認識して,自律的に応答して自己改変し,新たな秩序構造を形成する「生体機能摸倣型ナノバイオファクトリー」の設計・開発を目指して,「1.自律応答型人エシャペロン」および「2.ナノバイオファクトリー」をキーワードにして,以下の二段階に分けて検討を進めている.平成13年度は,主として前者の項目についてデータを蓄積した.
(1)ストレス(刺激)条件下におけるスマートポリマーナノ分子集合体の調製・表面特性の解析
これまでの方法論(平成11・12年度科研費奨励研究(A),11750693)に基づいて,自律応答型人エシャペロンを開発した.設計指針に基づいて,各種ストレス(刺激)条件(例えば,温度,pH)で,鋭敏・迅速に構造を変化する刺激応答性高分子を合成した.開発済みの水性二相分配法・固定化リポソームクロマトグラフィー・誘電応答法などの解析手法を用いて,各種刺激条件における,スマートポリマー分子集合体表面のナノドメイン構造の疎水性・電荷を解析した.これらの解析には,既存の設備(クロマトグラフィー解析装置・誘電分散解析装置・蛍光分光光度計など)を利用した.
(2)人エシャペロンの機能評価および設計指針の確立
モデルタンパク質の(i)巻戻り促進能,(ii)膜透過促進能,(iii)安定な複合体形成能など,スマートポリマー分子集合体の人エシャペロンとしての機能を解析した.自律応答型人エシャペロンが機能発現モデルを提示し,それに基いて,自律応答型人エシャペロンの設計スキームを構築した.

Research Products

• [Publications] Menayame, M.F., et al.: "Characterization and Control of Stimuli-Induced Membrane Fusion of Liposomes in the Presence of Proteins and Stimuli Responsive Polymers"Biochem.Eng.J.. (in press). (2002)
• [Publications] Menayame, M.F., et al.: "Evaluation and Control Interaction between Liposome Membranes Induced by the Stimuli Responsive Polymers and Proteins"J.Biosci.Bioeng.. (in press). (2002)
• [Publications] Menayame, M.F., et al.: "刺激応答型リポソーム膜融合現象の評価"化学工学論文集. (in press). (2002)