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2023 Fiscal Year Annual Research Report

グラフトポリマーディスク:新規膜タンパク質解析プラットフォーム

Research Project

Project/Area Number 22K19057
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

西村 智貴  信州大学, 学術研究院繊維学系, 助教 (60648070)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安藤 満  京都大学, 医生物学研究所, 助教 (70737460)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Keywordsナノディスク / グラフトポリマー / 無細胞タンパク質合成
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、両親媒性グラフトポリマーを基盤としたナノディスク作製法の構築、無細胞タンパク質合成を用いたナノディスクへの膜タンパク質の直接組み込み法を確立する。これにより、既存の膜タンパク質可溶化法の問題点を解決した新しい膜タンパク質構造解析ツールを創出することを目的とした。昨年度は、温度応答性グラフトポリマーを基盤としたナノディスクの創製を行った。具体的には、ノニオン性高分子を主鎖、側鎖としてpoly(propylene oxide)を有するグラフトポリマーを合成した後、無水コハク酸などで処理することで、アニオン性グラフトポリマーを得た。この際、無水コハク酸の添加量を調整することにより、修飾量・表面電荷の制御が可能であることが判明した。また、得られたポリマーの自己組織化挙動を調べたところ、修飾量に依存して、ディスクを含む種々の自己組織化体を得ることができることが判明している。本年度は、ナノディスク存在下で無細胞タンパク質合成を行い、ナノディスクへ膜タンパク質を直接組み込むことで、ナノディスクの可溶化能の評価を行った。これによりポリマーディスクの構造解析ツールとしての有用性を確立する。ここでは、血小板由来増殖因子レセプターの1回膜貫通ドメインを持った膜タンパク質を用いて、ナノディスクの膜タンパク質可溶化能を評価した。可溶化能を容易に評価できるように、赤色蛍光タンパク質を連結した膜貫通ドメインを使用したところ、ディスク存在下で赤色蛍光タンパク質由来の蛍光シグナルを発したことから、タンパク質が適切に折りたたまれていることが判明した。これは膜タンパク質がディスクに組み込まれることにより、タンパク質が正しくフォールディングしたと考えられ、ディスクが膜タンパク質の可溶化剤として機能したことを示唆している。

  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Macromolecular architectural effects on solution self-assembly of amphiphilic AB-type block copolymers2024

    • Author(s)
      Ozawa Naoki、Nishimura Tomoki
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 15 Pages: 349~370

    • DOI

      10.1039/D3PY01324C

  • [Journal Article] Exploring the effects of glyco-copolymer architectures on the solution self-assembly of amphiphilic thermoresponsive linear, star, and cyclic polymers2023

    • Author(s)
      Ozawa Naoki、Lee Ji Ha、Akiba Isamu、Nishimura Tomoki
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 14 Pages: 3834~3842

    • DOI

      10.1039/D3PY00729D

  • [Journal Article] Bilayer-domain formation of thermoresponsive amphiphilic block copolymers in hybrid liposomes for synthetic molecular channels2023

    • Author(s)
      Ozawa Naoki、Kosaka Shunji、Fujii Shota、Nishimura Tomoki
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 14 Pages: 2198~2204

    • DOI

      10.1039/D3PY00223C

  • [Presentation] Design of Permeable Polymersomes and Hybrid Liposomes with Block Copolymer Channels2024

    • Author(s)
      Tomoki Nishimura
    • Organizer
      10th Catalysis and Sensing for Our Environment Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] イイオン透過性高分子ベシクルの合成と人工イオンチャネルとしての機能2023

    • Author(s)
      小坂峻史、西村智貴
    • Organizer
      第72回高分子学会年会
  • [Presentation] 直鎖、星型及び環状両親媒性糖鎖高分子の水溶液中での自己組織挙動2023

    • Author(s)
      小澤直生、西村智貴
    • Organizer
      第72回高分子学会年会
  • [Presentation] グラフトポリマー1次元集合体の長さ制御と生体内動態評価2023

    • Author(s)
      坂本悠輔、西村智貴
    • Organizer
      第72回高分子学会年会
  • [Presentation] 温度応答性高分子を基盤とした分子透過性高分子ベシクルの設計と反応場、分子チャネルとしての機能2023

    • Author(s)
      西村智貴、小坂峻史、小澤直生
    • Organizer
      第72回高分子討論会
  • [Presentation] 構造の異なる両親媒性糖鎖ポリマーの合成と自己組織化体のモルフォロジー制御2023

    • Author(s)
      小澤直生、Jiha Lee、秋葉勇、西村智貴
    • Organizer
      第72回高分子討論会
  • [Presentation] 温度応答性ブロックポリマーを基盤とした人工イオンチャネルの創製と機能評価2023

    • Author(s)
      小坂峻史、西村智貴
    • Organizer
      第72回高分子討論会
  • [Presentation] 抗がん活性を有する白金触媒を担持したグラフトポリマー集合体の創製と機能2023

    • Author(s)
      瀬立恭介、西村智貴
    • Organizer
      第72回高分子討論会
  • [Presentation] サイズ制御可能なグラフトポリマー一次元分子集合体 の創製と生体内動態評価…2023

    • Author(s)
      坂本 悠輔、藤井 翔太、安藤 満、古寺 哲幸、西村 智貴
    • Organizer
      第72回高分子討論会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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