2023 Fiscal Year Annual Research Report
ペプチド原子分解能イメージング法開発に基づく自己集合過程の解明
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22K14704
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中室 貴幸 東京大学, 総括プロジェクト機構, 特任准教授 (30831276)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ペプチド / 透過電子顕微鏡 / 原子分解能 / 構造解析 / 時間発展 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペプチドの構造解析はその柔軟性と自己集合過程の複雑性さから，長年科学研究において困難な課題とされてきた．これまでその構造解析には，核磁気共鳴（NMR）やX線結晶構造解析が利用されてきたが，時間発展的に配座変換することならびに自己集合によって単量体から多量体といった分布を与えうるため，これらのアンサンブル平均の分子描像を与える分析ツールだけでは窺い知ることができない知見も多かった．これに対し，単粒子観察法では一粒子ずつもしくは一分子ずつ精緻に解析できるといった特徴がある．このような背景のもと，ペプチドならびに柔軟な構造を有する構造体に対する知識を深化させる，新たなイメージング法として単分子原子分解能時間分解電子顕微鏡法（SMART-EM）の開発を進めた．
初年度の研究を基盤として，透過電子顕微鏡を利用した単分子ペプチドの構造解析を進めた．N-アルキルペプチド（ペプトイド）に対する原子分解能イメージングを行ったところ，構造から推察されるように剛直な構造が真空下で十分に保持されることがわかった．種々のペプチド類縁体に対してもイメージングを網羅的に行ったところ，単分子動態観察によって剛直性に対する重要な示唆を与えることがわかった．また，本手法はアミロイドベータ（Aβ）のモデルペプチドを用いたイメージングへと展開可能であり，自己集合前の構造体の原子レベル構造解析を実証した．SMART-EMはその他の柔軟な構造体の解析にも応用可能であり，将来的には広範な化合物の構造特性評価に利用できる可能性がある．
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[Journal Article] Bottom-up design of peptide nanoshapes in water using oligomers of N-methyl-L/D-alanine2023
Author(s)
Jumpei Morimoto, Yota Shiratori, Marin Yokomine, Takumi Ueda, Takayuki Nakamuro, Kiyofumi Takaba, Saori Maki-Yonekura, Koji Umezawa, Koichiro Miyanishi, Yasuhiro Fukuda, Takumu Watanabe, Wataru Mizukami, Koh Takeuchi, Koji Yonekura, Eiichi Nakamura, Shinsuke Sando
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Journal Title
ChemRxiv
Volume: -
Pages: -
DOI
Open Access
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[Journal Article] Wavy Graphene-Like Network Forming during Pyrolysis of Polyacrylonitrile into Carbon Fiber2023
Author(s)
Toru Ishikawa, Fumihiko Tanaka, Kosuke Kurushima, Akira Yasuhara, Ryusuke Sagawa, Tatsuya Fujita, Ryohei Yonesaki, Katsuhiko Iseki, Takayuki Nakamuro, Koji Harano, Eiichi Nakamura
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Journal Title
Journal of the American Chemical Society
Volume: 145
Pages: 12244-122-54
DOI
Peer Reviewed
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