2016 Fiscal Year Research-status Report
新規ヘテロ接合型分子集合体の創製による自己集合材料の新しい機能化法の提案
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15K18277
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
若林 里衣 九州大学, 工学研究院, 助教 (60595148)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ペプチド / 自己集合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、分子設計に応じた構造・機能の改変自在性やペプチド由来の生理活性を併せ持つ、両親媒性ペプチド（PA）からなる集合体に注目している。集合に伴い機能性ペプチドリガンドを自在に材料表面に集積化させることで、特定の生体分子に対する結合力の向上やレセプターの多量体形成が可能となる。本研究では特に、多種類のPAをクラスター化し且つ接合させた、ヘテロ接合型のPA集合体の創製を目標としている。各PAに特定の生体分子に対して親和性のあるリガンドを導入することで、異なる生体分子間の界面を制御する足場材料になると期待している。PAの設計戦略として、PAの疎水部に相溶性の低い疎水性置換基ペアを導入したPAを用いることで、互いがクラスター化した共集合体が得られると考えている。具体的には、フッ素系化合物の疎油性に注目し、長鎖アルキル基ペアとして、ハイドロカーボン系アルキル基とフルオロカーボン系アルキル基を導入したPAを用いている。
平成27年度に、一次元に集合化する各種PAの合成と評価を行ったため、平成28年度は主に、ヘテロ接合型のPA集合体の調製方法の検討を行った。化学的刺激や物理刺激を活用することで、目的とするヘテロ接合体の調製が可能であることを示唆する結果を得た。また、特定の生体分子に対するリガンドを導入したPAの設計・合成も行った。このリガンド導入PAを用いた集合形成評価や生体分子に対する親和性評価は、次年度以降に行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成27年度に、ハイドロカーボン系アルキル基とフルオロカーボン系アルキル基を導入した各種PAを合成し、疎水性置換基の種類やアミノ酸配列がPA集合形成に与える影響について調査した。結果、目的とする一次元集合体を形成させるための設計指針を得ることができた。
平成28年度は、PAヘテロ接合体の調製方法および分析手法の確立を第一目標とした。まず各PAを所定濃度で混合した際の挙動を評価し、混合した際にも一次元集合体を形成することを確認したが、一方でその集合体内でのPAの配列を正確に読み出すのが困難であることが示された。そこで、溶液条件の最適化、化学的刺激の利用（酵素反応）、物理刺激の利用（超音波照射）を試みた。結果、一種のPA集合体の末端からの別種のPA集合体を成長させる手法により、目的とするPAヘテロ接合体の創製が可能であることが示唆された。
生体分子に対するリガンドを導入したPAの合成も行ったが、これを用いた集合体の機能性評価は次年度以降に持ち越した。
以上、研究計画に沿って研究を進めているが、当初の計画では平成28年度までにリガンドを導入したPAを用いた集合体の機能性評価を行う予定にしており、進捗がやや遅れている状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度までに、ヘテロ接合体を創製するためのPAの設計指針、集合体調製方法について検討を行った。また、生体分子に対するリガンドを導入したPAの合成も行った。今後は、リガンドを有するPAを集合化させ、特定の生体分子に対する親和性評価を行う。また、異なるリガンドを有するPAを用いてヘテロ接合型のPA集合体を創製し、それぞれのリガンドの生体分子に対する親和性評価、ヘテロ接合体とすることによるその変化を評価し、医用材料としての応用可能性を探る。
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| Causes of Carryover |
当該年度の研究は、予算の範囲内で計画に沿って実行したが、次年度以降に一部の材料開発・分析を持ち越したため、残額を次年度使用額とした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
持ち越した研究費は、主に材料合成用の試薬・消耗品、分析機器使用にかかる各種試薬・消耗品・装置使用料に充てる。
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