2023 Fiscal Year Annual Research Report
Generation of novel bimolecular functions with artificial chaperone engineering
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21H03816
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
丸山 厚 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (40190566)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 人工シャペロン / カチオン性高分子 / 刺激応答性 / 核酸 / ペプチド / 脂質膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1, シャペロン高分子を活性調整部位とするアロステリック型ハイブリッド分子の機能評価
特定のエフェクター分子や環境変化に応答しシャペロン活性をOn-Offする人工シャペロン材料の設計を行った。本年度は、エフェクター分子としては、バイオマーカ ーとして有用な酵素やmiRNAなどの核酸、環境因子としては癌や炎症に特異的なpH、あるいは生体外からガイド可能な光に注目し、それらに高感度・高選択的に応答するシャペロン高分子の合成と刺激応答的なシャペロン活性を評価した。pHや光、miRNAに応答し、脂質膜モルフォロジーを変換する分子システムが実現可能であることを示した。
2, 人工シャペロン材料によるカスケード型核酸サーキットの機能強化
既に、簡便な核酸検出法として注目されているアロステリック型核酸酵素（DNAzyme）の活性を、人工シャペロン材料により千倍以上高められる事を見出した。また、人工シャペロン材料は、タンパク質フリーのシグナル増幅反応である核酸ハイブリダイゼーション連鎖反応(HCR)も顕著に活性化することを見出した。そこで、両者をタンデムに連結したDNAwire法に着目し、人工シャペロン材料による増幅率の向上を検討した。シャペロン活性によりDNAwire法の活性が顕著に高められたものの、標的核酸非依存的なリーク反応も加速され、核酸検出能の向上は限定された。そこで、反応過程を反応論的に検討し、プローブとなる核酸濃度を低下させることにより、検出感度が向上できることを確認した。
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| Research Progress Status |
令和5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 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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