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2008 Fiscal Year Annual Research Report

生体分子/無機材料異種界面の動的制御を実現する第二世代のペプチドアブタマーの創製

Research Project

Project/Area Number 20681013
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

佐野 健一  The Institute of Physical and Chemical Research, 分子情報生命科学特別研究ユニット, 協力研究員 (80321769)

Keywordsナノバイオ / 分子認識 / ナノ・マイクロデバイス / バイオテクノロジー / 蛋白質 / アプタマ / ソフト界面 / 動的分子素子
Research Abstract

本研究では、ペプチド-無機材料動的制御界面の創出を目的として、(I)進化分子工学の手法を用いたコンビナトリアルエンジニアリングによる動的制御可能な第二世代のペプチドアプタマーの探索をおこない、(II)第一世代のベプチドアプタマー・無機材料界面構造情報をもとにした人工ペプチド・人工タンパク質のデザイン合成を進め、生体高分子・無機材料異種界面の動的制御を実証することにある。
生物界のタンパク質による動的界面制御は、タンパク質構造の動的変換を通しておこなわれる。そこで、生体内で亜鉛イオンに応答して構造変換を惹起することが知られているZn-fingerモチーフに注目し、この構造変換骨格を利用したファージライブラリーの作製をおこなった。Znf268と呼ばれるZn-finger配列の分子認識配列をランダム化したライブラリー及び、Zn-fingerモチーフのコンセンサス配列以外をランダム化したライブラリーの二種類のファージライブラリーの作製をおこなった。ライブラリーの作製と並行して、Znイオンの有無、点変異の導入に依るZn-fingerモチーフの二次構造情報の変化を、円二色性偏光測定によって検出することに成功した。また動的界面分子の検出に向けたタイムラプスイメージングシステムの構築をおこなった。さらに、第一世代のチタン結合ペプチドアプタマーであるTBP-1とチタンの界面構造情報の取得を、TBP-1変異体のSPMによる力学計測から進め、チタン表面の水酸基あるいは結合水分子とTBP-1の側鎖間の水素結合が、接着力に重要な役割を果たしていることを明らかにした。この知見を元に、ダイナミックな構造変化をするタンパク質ドメインヘのTBP-1配列の導入を進めている。

  • Research Products

    (10 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Stepwise accumulation of layers of aptamer-ornamed ferritins using Biomimetic Layer-By-Layer2008

    • Author(s)
      Ken-Ichi Sano, et al.
    • Journal Title

      Journal of Material Research 23

      Pages: 3236-3240

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In aqua manufacturing of three-dimensional nanostructure using a paptide aptamer2008

    • Author(s)
      Ken-Ichi Sano, et al.
    • Journal Title

      MRS Bulltein 33

      Pages: 524-529

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] In Aqua Miniaturization of a 3-Dimensional Nano-Structure and Semi-conductor Memory Device Using a Peptide Aptamer2008

    • Author(s)
      Ken-Ichi Sano
    • Organizer
      分子情報生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-10
  • [Presentation] 生体分子の自己組織化能を利用したデバイス開発における分子生物学の役割2008

    • Author(s)
      佐野 健一
    • Organizer
      BMB2008 シンポジウム 分子生物学からポストナノテクノロジーに向けて
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-09
  • [Presentation] Utilization of Biological Molecular Recognition Enables Biomimetic Nanofabrication of Metal Oxide Semiconductor Transistor Device2008

    • Author(s)
      Ken-Ichi Sano
    • Organizer
      10th RIES symposium
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2008-12-08
  • [Presentation] マテリアルとバイオをインターフェイスするペプチドアプタマー2008

    • Author(s)
      佐野 健一, 他
    • Organizer
      日本生物工学会年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2008-08-28
  • [Presentation] 人工ペプチドの分子認識はデバイス開発にどこまで使えるか?2008

    • Author(s)
      佐野 健一
    • Organizer
      分子研シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2008-08-08
  • [Presentation] ナノバイオテクノロジーにおけるQCM-D技術の利用2008

    • Author(s)
      佐野 健一
    • Organizer
      QCM-D ユーザーミーティング
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-06-09
  • [Book] 実践ゲノムの最前線(分担)ゲノムからナノバイオへの取り組み2009

    • Author(s)
      佐野 健一
    • Total Pages
      12
    • Publisher
      六然社
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.riken.jp/msls/

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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