2018 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of periodic pattern of metal nanoparticles on helical lattice of internal skeleton of microtubules
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17K14517
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
稲葉 央 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (00778011)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 微小管 / チューブリン / ペプチド / Tau / 分子内包 / 金属ナノ粒子 / 生体材料 / ナノマテリアル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、前年度に開拓した微小管内部に結合するペプチド（以下TP）を用いることで、主に以下の3項目に関する研究成果を得た。
（１）前年度の手法を改良することで金ナノ粒子内包微小管の構築に成功し、金ナノ粒子の内包が微小管の構造や運動に影響を及ぼすことを見出した。TP修飾金ナノ粒子を用い、さらに微小管外部表面に選択的に結合する抗チューブリン抗体により外部表面への金ナノ粒子の結合を阻害することで、微小管内部に選択的に金ナノ粒子を導入することに成功した。金ナノ粒子の内包により微小管が短く剛直となり、さらにキネシン固定基板における運動速度が増加することを明らかとした。
（２）磁性ナノ粒子を内包した微小管を構築し、磁場による微小管の配向制御に成功した。CoPt結合ペプチドとTPを連結したペプチドを合成し、微小管内部に導入した。続けてCoイオン、Ptイオンを添加し、さらに還元剤を加えることで微小管内部にCoPtナノ粒子由来と思われる構造体を確認した。得られた微小管が外部磁場に応答して一方向に配向した様子が観察された。
（３）TPを用いた細胞内微小管イメージングに成功した。赤色蛍光色素TAMRAでラベルしたTPをHepG2細胞に添加しインキュベートしたところ、細胞内の微小管への結合が観察された。毒性なく細胞内の微小管に結合することや、微小管の重合や脱重合を検出可能であることを示した。
研究期間全体を通じ、微小管関連タンパク質Tauから微小管内部表面に結合するペプチドの開発に成功し、金ナノ粒子やCoPtナノ粒子を微小管内部に導入する手法を確立した。これらの内包により微小管の構造や運動性、配向などを制御可能であることを見出した。本研究で開拓したペプチドを用いることで様々なナノ構造体を微小管に内包することが可能となり、微小管の機能制御への展開が期待される。
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Research Products
(18 results)
