2014 Fiscal Year Research-status Report
時限性を有する自己組織化ペプチドハイドロゲルの開発とその応用
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26390022
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
古賀 智之 同志社大学, 理工学部, 教授 (10388043)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ペプチド / 自己組織化 / ハイドロゲル / 時限性 / ナノバイオ材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、人工ペプチドの自己組織化現象とフォールディング現象を巧みに制御することで、特定の限られた時間のみネットワーク状態を維持する新しいタイプの機能性ハイドロゲル(時限性ハイドロゲル)の開発とその応用を目指している。本年度得られた成果を以下にまとめる。
(1)リシン・テンプレート上に、親水性かつフレキシブルなジエチレングリコールスペーサーを介してアミノ酸配列を様々に変化させたペプチド鎖((グリシン-Xaa-Yaa)n) (XaaおよびYaaは主にプロリン、ヒドロキシプロリン，繰り返し数 n=5, 6)を三本導入した種々の三分岐型コラーゲン様ペプチド(CMP)をペプチド固相合成法により調製した。特に、NおよびC末端をキャップしたCMPや疎水性アミノ酸であるグリシンおよびフェニルアラニンを様々な位置に導入した各種CMPを合成し、自己組織化ユニットの分子拡張に成功した。
(2) 希薄濃度条件下における各種CMPの水中での高次構造特性をCDスペクトルにより検討した。三重らせん構造の形成能、熱安定性およびその可逆性におよぼす疎水性アミノ酸の導入数や導入位置の影響を明らかにすることができた。アミノ酸配列や鎖長の精密な制御により、三重らせん形成能や安定性が異なる様々な自己集合ユニット(CMP)を調製できることがわかった。
(3) 高濃度条件下における自己組織化特性についても検討した。ゲル形成能(最小ゲル形成濃度)やゲルの力学物性(粘弾性)にペプチド一次構造が強く依存することをレオロジー測定から明らかにし、ゲル特性の基礎的知見を得ることに成功した。
(4) 細胞接着性ドメインとしてのアルギニン-グリシン-アスパラギン酸-セリン配列の有用性に関する基礎的知見を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度目的としていた時限性ハイドロゲル開発のための自己組織化ユニットの拡張 (各種コラーゲンペプチドの設計と合成)に成功し、それらの水中での高次構造特性およびゲル化特性の基礎的知見を得ることができ、次年度以降に予定している計画を順調に進めていくことが出来る。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り、平成27年度および28年度は、各種CMPハイドロゲルの物性評価(時限性やインジェクタブル性、自己修復性など)や、それに影響を及ぼす因子の特定を中心に研究を進めていく。また、分子徐放材料や細胞足場材料等バイオマテリアルとしての応用性を検討していくとともに、本システムの体系化を推進していく。
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