2017 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis and Virus/Bacteria Capturing of Self-Propelled Protein Microtubes
| Project/Area Number |
15H03533
|
|---|
| Research Institution | Chuo University |
|---|
Principal Investigator |
小松 晃之 中央大学, 理工学部, 教授 (30298187)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 能次 中央大学, 理工学部, 助教 (40795308)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | マイクロチューブ / 交互積層 / 生体機能材料 / 白金ナノ粒子 / バクテリア |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
近年、有機系ナノチューブの開発に注目が集まっている。研究代表者らは多孔性ポリカーボネート（PC）膜を用いた独自の鋳型内交互積層法により、中空シリンダー構造の蛋白質ナノチューブを合成し、その内孔空間を利用した様々な機能発現（分子捕捉など）に成功している。本研究は、これまでに蓄積してきた知見を大きく発展させ、“水中で自走する蛋白質マイクロチューブ”の創製に挑戦する。従来の発想を転換し「内孔に酸素バブル噴射能を持たせた自走型チューブ」を合成する。さらに、これまで未着手であった外表面を利用して「動きながらウイルスやバクテリアを捕集できるマイクロシリンダー」として完成する。
・自走するマイクロチューブのバクテリア捕集：本研究で調製している蛋白質マイクロチューブの最外層（外表面）はポリ-L-アルギニンからなるため、大腸菌などのバクテリアが静電吸着する。2016年度に合成した自走方向を制御できる蛋白質マイクロチューブ（白金ナノ粒子を最内層、Fe3O4粒子を中間層に有する構造）の水分散液に、蛍光蛋白質を発現する大腸菌を加え、チューブ外表面に大腸菌が捕捉される様子を蛍光スペクトル測定で観測した。自走しないマイクロチューブに比べ、自走するマイクロチューブが大腸菌を効率よく捕集できることを定量的に明らかにした。
・マイクロチューブの表面修飾と機能拡張：マイクロチューブの最外層は正電荷成分からなるため、負電荷を持った蛋白質などが静電吸着する。上述のマイクロチューブの外表面にまずアビジンを吸着させ、そこにビオチン化合物を選択的に固定できることを明らかにした。強固なアビジン-ビオチン結合を利用して、マイクロチューブ外表面にのみ所望の機能を持たせることを可能とした。
３年間で得られた成果を取りまとめ、「自走する蛋白質マイクロチューブの合成と機能利用に関する基礎化学」を確立できた。
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Remarks |
研究協力者（大学院生）がIUPAC第17回高分子錯体国際会議および中央大学で受賞2件
|
