2017 Fiscal Year Annual Research Report
Inclusion of biopolymers within porous peptide crystals and their applications
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15H05481
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
澤田 知久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70625467)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 自己組織化 / ペプチド / 配位結合 / フォールディング / 結晶材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、トリペプチドがフォールディングしたヘリックスを基盤とする結晶性配位ネットワーク（ペプチド結晶と呼ぶ）の巨大なキラル空間を用いて、生体高分子を認識することを目的とし研究を進めてきた。特に多様な構造の生体高分子に対して適したサイズのキラル空間を提供するために、ペプチド結晶の構造バリエーションを増やす試みを進めてきた。昨年度までに、ペプチド結晶の自己組織化に用いる銀イオンの対アニオンを変更することで、六角柱状のチャネル（2.2ナノメートル径）と四角柱状のチャネル（1.5ナノメートル径）の構築に成功し、モデル高分子としてPEG鎖の内包にも成功していた。また、ペプチド配位子の末端へアミド官能基を導入することで、2.8ナノメートル径もの巨大なナノチャネルをもつペプチド結晶の構築にも成功していた。本年度の研究では、これまで用いてきたペプチド配位子のペプチド配列を大きく変化させることにより、より多様な構造バリエーションの構築を試みた。まず、トリペプチド配位子の１つのアミノ酸残基に水酸基をもつトレオニンを用いることで、銀イオンとの自己組織化によって極めて複雑な絡まり分子構造をもつトポロジー分子の構築に予想外にも至った（絡まりの複雑さを示す最小交点数１２は世界記録）。これは、水酸基間に働く水素結合によって、ペプチドヘリックスが精密に三交差構造を形成し、それがさらに精密に自己集合したためであることも明らかにした。また、βシート配座を取りやすいテトラペプチド配列とループ配座を取りやすいトリペプチド配列を連結したペプチド配位子を設計し、亜鉛イオンと自己組織化させることにより、精密なβバレル構造を構築することにも成功した。人工的に精密なβバレル構造を構築した例はこれまで存在せず、世界初の成果となった。このように、従来のペプチド結晶から大きく飛躍した新奇ペプチド構造体の創出に成功した。
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| Research Progress Status |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
