2016 Fiscal Year Annual Research Report
Functionalization of cytoskeletons by metal complexes
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15K13661
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
越山 友美 九州大学, 理学研究院, 助教 (30467279)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 細胞膜骨格 / 赤血球 / 金属錯体 / 外部刺激応答性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、動的な基盤分子である赤血球のメッシュ状細胞膜骨格への部位特異的な金属錯体集積化の基盤技術を確立し、細胞膜骨格の伸縮と連動した金属錯体の機能制御を目指した。メッシュ状細胞膜骨格は、赤血球の細胞膜直下に張り巡らされた二次元網目構造であり、網目の一辺を形成するバネ蛋白質は膜変形に伴い可逆的に伸縮し、かつ金属配位能や化学修飾可能なアミノ酸残基が規則正しく配置した特異な構造体である。そこで、バネ蛋白質に10 ~ 20オングストローム程度の間隔で配置しているリシン残基へ配位子を修飾し、錯形成させることで、金属錯体が配列した分子ワイヤーの構築に取り組んだ。まずは、カテコール錯体、またはトリアゾール錯体をバネ蛋白質へ修飾するため、リシン残基のアミノ基と選択的に反応するNHS基を導入したトリアゾール－NHS基とカテコール－NHS基の合成を行った。配位子のフレキシビリティは錯形成に影響すると考えられるため、配位子とNHS基の間のリンカー長さが異なるNHS基を複数合成した。バネ蛋白質への配位子修飾においては、赤血球からヘモグロビンなどの水溶性内容物を取り除いたゴースト赤血球を用いて、配位子－NHS基の添加量、pH、温度や反応時間のスクリーニングを行い、最適な修飾条件を決定した。さらに、バネ蛋白質にカテコール配位子を修飾したゴースト赤血球へFe(III)イオンを添加すると薄紫色に変化し、UV-visスペクトル測定から、カテコール鉄錯体の形成を示唆するピークが確認された。以上の結果より、細胞膜骨格が金属錯体を固定化するための基盤分子として利用可能であることを明らかとした。
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