タンパク質および無機物で着せ替えたウイルス融合マテリアルの創製

• Project Area: Fusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control
• Project/Area Number: 25107721
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 松浦 和則 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60283389)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2014: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2013: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
• Keywords: 人工ウイルス殻 / ペプチド / 自己集合 / タンパク質 / ナノカプセル / 金ナノ粒子 / ウイルス / 着せ替え / 無機微粒子

Outline of Annual Research Achievements

我々は、トマトブッシースタントウィルスの内部骨格モチーフであるbeta-Annulus構造を形成する24残基ペプチド が、水中で30-50 nmのナノカプセル（人工ウイルスキャプシド）を形成することを明らかにした本研究課題では、このウイルス由来ペプチドからなるナノカプセルの内部や表面を、タンパク質や無機材料などで「着せ替えた」融合材料を創製することを目指した。まず、金ナノ粒子で着せ替えた人工ウイルスキャプシドを構築するために、29残基のペプチドINHVGGTGGAIMAPVAVTRQLVGSGGGCGを合成し、これに金ナノ粒子(5 nm)結合させ、金ナノ粒子-beta-Annulusペプチドコンジュゲートとした。臨界会合濃度以上の濃度となるように水中に再分散させ、未集合の金ナノ粒子を透析で除くことにより、金ナノ粒子で着せ替えた人工ウイルスキャプシドを構築した。その結果、人工ウイルスキャプシドと同様の約50 nmに金ナノ粒子が30-60個程度集合した構造がTEMで観察された。次に、より毒性の少ないナノカプセルの構築を目指して昨年度構築したヒト血清アルブミン(HSA)で着せ替えた人工ウイルスキャプシドの細胞内導入を検討した。、FITC標識したHSA-beta-Annulusペプチドコンジュゲートを調製し、HT1080細胞への導入を検討したところ、細胞内に十分量のFITCの蛍光が観察され、細胞核近傍のゴルジ体に局在していることが示唆された。またWST-assayにより、このConjugateはHT1080細胞に対して毒性が無いことが示された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Self-assembled Artificial Viral Capsid Decorated with Gold Nanoparticles (2015)
  • Author(s): Kazunori Matsuura, Seiya Fujita, Genki Ueno
  • Journal Title: Polymer Journal Volume: 47 Issue: 2 Pages: 146-151
  • DOI: 10.1038/pj.2014.99
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Inclusion of Zinc Oxide Nanoparticles into Virus-Like Peptide Nanocapsules Self-Assembled from Viral beta-Annulus Peptide (2014)
  • Author(s): Seiya Fujita, Kazunori Matsuura
  • Journal Title: Nanomaterials Volume: 4 Issue: 3 Pages: 778-791
  • DOI: 10.3390/nano4030778
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Rational Design of Self-Assembled Proteins and Peptides for Nano- and Micro-sized Architectures (2014)
  • Author(s): K. Matsuura
  • Journal Title: RSC Advances Volume: 4 Issue: 6 Pages: 2942-2953
  • DOI: 10.1039/c3ra45944f
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ペプチド化学でウイルス構造をつくる！―自己集合するナノカプセルの応用に向けて― (2013)
  • Author(s): 松浦和則
  • Journal Title: 化学 Volume: 68 Pages: 19-23
  • NAID: 40019785477
• [Journal Article] Biomolecular Self-assembling Systems for Multivalent Ligand Display (2013)
  • Author(s): Kazunori Matsuura
  • Journal Title: Trends in Glycoscience and Glycotechnology Volume: 25 Issue: 146 Pages: 227-239
  • DOI: 10.4052/tigg.25.227
  • NAID: 130004841379
  • ISSN: 0915-7352, 1883-2113
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ウイルス由来ペプチドの自己集合によるナノカプセルの構築 (2013)
  • Author(s): 松浦和則
  • Journal Title: 表面 Volume: 51 Pages: 10-21
• [Journal Article] ウイルスに学んだペプチド自己組織化材料 (2013)
  • Author(s): 松浦和則
  • Journal Title: 機能材料 Volume: 33 Pages: 52-56
• [Journal Article] Guest-binding behavior of peptide nanocapsules self-assembled from viral peptide fragments (2012)
  • Author(s): K. Matsuura, K. Watanabe, Y. Matsushita, N. Kimizuka
  • Journal Title: Polymer Journal advance Volume: 45 Issue: 5 Pages: 529-534
  • DOI: 10.1038/pj.2012.235
  • NAID: 10031166680
  • Peer Reviewed
• [Presentation] タンパク質・核酸・ナノ粒子で着せ替えた人工ウイルスキャプシドの構築 (2015)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
  • Invited
• [Presentation] 蛍光性ナノ粒子の人工ウイルスキャプシドへの内包挙動の解析 (2015)
  • Author(s): 藤田聖矢, 松浦和則
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] 金ナノ粒子で着せ替えた人工ウイルスキャプシドの構築 (2015)
  • Author(s): 上野元貴、藤田聖矢、松浦和則
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] Artificial Viral Capsids Self-assembled from beta-Annulus Peptides (2015)
  • Author(s): Kazunori Matsuura
  • Organizer: MIRC International Symposium on Molecular Assembly and Catalysis
  • Place of Presentation: Lotte City Hotel, Jeju, Korea
  • Year and Date: 2015-02-25 – 2015-02-26
  • Invited
• [Presentation] ペプチドを分子設計して超分子システムを創る (2015)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: 第17回生命化学研究会
  • Place of Presentation: 三翠園（高知市）
  • Year and Date: 2015-01-08 – 2015-01-09
  • Invited
• [Presentation] Dress-up Artificial Viral Capsids (2014)
  • Author(s): Kazunori Matsuura
  • Organizer: The 2nd International Symposium on Fusion Materials
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2014-11-02 – 2014-11-04
• [Presentation] Inclusion of Fluorescent Nanoparticles into Virus-like Peptide Nanocapsules (2014)
  • Author(s): Seiya Fujita and Kazunori Matsuura
  • Organizer: The 2nd International Symposium on Fusion Materials
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2014-11-02 – 2014-11-04
• [Presentation] Self-assembly of Artificial Viral Capsid dressed up with Proteins (2014)
  • Author(s): Kazunori Matsuura, Takahide Honjo and Takashi Iwasaki
  • Organizer: 51th Japanese Peptide Symposium
  • Place of Presentation: 徳島大学
  • Year and Date: 2014-10-22 – 2014-10-24
• [Presentation] ウイルス構造に学んだペプチドナノカプセルの構築 (2014)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: 第4回CSJ化学フェスタ2014
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2014-10-14 – 2014-10-16
  • Invited
• [Presentation] Dressed up Artificial Viral Capsids (2014)
  • Author(s): Kazunori Matsuura, Takahide Honjo, Genki Ueno, Saki Yamada and Shoko Nishikawa
  • Organizer: 3rd Japan-Swiss Chemical Biology Symposium 2014
  • Place of Presentation: University of Bern, Bern, Switzerland
  • Year and Date: 2014-10-02 – 2014-10-04
• [Presentation] 蛍光性粒子を内包した人工ウイルスキャプシドの創製 (2014)
  • Author(s): 藤田聖矢，松浦和則
  • Organizer: 第63回高分子討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] タンパク質で着せ替えた人工ウイルスキャプシドの創製 (2014)
  • Author(s): 本荘貴英，塩見友梨子、水田敏史、岩崎 崇、松浦和則
  • Organizer: 第63回高分子討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] 核酸で着せ替えた人工ウイルスキャプシドの創製 (2014)
  • Author(s): 松浦和則,西川晶子,山田沙紀,中村陽子
  • Organizer: 第8回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] タンパク質ならびに金ナノ粒子で着せ替えた人工ウイルスキャプシドの構築 (2014)
  • Author(s): 松浦和則, 上野元貴, 本荘貴英, 藤田聖矢
  • Organizer: 第65回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 東京理科大学
  • Year and Date: 2014-09-03 – 2014-09-05
• [Presentation] Dressed up Artificial Viral Capsids Self-assembled from modified beta-Annulus Peptides (2014)
  • Author(s): Kazunori Matsuura
  • Organizer: 3rd International Supramolecular System Symposium 2014
  • Place of Presentation: Jilin University, Changchun, China
  • Year and Date: 2014-08-24 – 2014-08-26
• [Presentation] ペプチドの自己集合による合成ウイルスキャプシド (2014)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: 第46回若手ペプチド夏の勉強会
  • Place of Presentation: 京都府立青少年海洋センター
  • Year and Date: 2014-08-03 – 2014-08-05
  • Invited
• [Presentation] ヒト血清アルブミン被覆による人工ウイルスキャプシドの安定化 (2014)
  • Author(s): 本荘貴英, 松浦和則
  • Organizer: 第24回バイオ・高分子シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2014-07-24 – 2014-07-25
• [Presentation] 人工ウイルスキャプシドへの酸化亜鉛ナノ粒子の内包 (2014)
  • Author(s): 藤田聖矢, 松浦和則
  • Organizer: 第24回バイオ・高分子シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2014-07-24 – 2014-07-25
• [Presentation] Synthetic Viral Capsid Self-assembled from Viral Peptide Fragment (2014)
  • Author(s): Kazunori Matsuura
  • Organizer: Collaborative Conference on Materials Research (CCMR) 2014
  • Place of Presentation: Songdo Convensia, Seoul-Inchon, Korea
  • Year and Date: 2014-06-23 – 2014-06-27
  • Invited
• [Presentation] Peptide Nanocapsule Self-assembled from Viral Peptide Fragment (2014)
  • Author(s): Kazunori Matsuura
  • Organizer: BIT's 7th Annual World Protein & Peptide Conference (PepCon-2014)
  • Place of Presentation: Dailan Conference Center, Dalian, China
  • Year and Date: 2014-04-25 – 2014-04-28
  • Invited
• [Presentation] Development of Self-assembled Synthetic Viral Capsids (2014)
  • Author(s): Kazunori Matsuura
  • Organizer: Seminar on Green Sustainable Chemistry in Tottori 2013-3
  • Place of Presentation: Tottori University
  • Invited
• [Presentation] HSA被覆による人工ウイルスキャプシドの安定化 (2014)
  • Author(s): 本荘貴英，松浦和則
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] 酸化亜鉛ナノ粒子内包人工ウイルスキャプシドの創製 (2014)
  • Author(s): 藤田聖矢，松浦和則
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] 金ナノ粒子で着せ替えた人工ウイルスキャプシドの創製 (2014)
  • Author(s): 上野元貴，松浦和則
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] ウイルス由来ペプチドの自己集合による合成ウイルス殻の創製 (2013)
  • Author(s): 松浦和則
  • Organizer: BIO tech アカデミックフォーラム2013
  • Place of Presentation: 東京ビッグサイト
  • Invited
• [Presentation] ヒト血清アルブミンで着せ替えたウイルスキャプシドの創製 (2013)
  • Author(s): 松浦和則、本荘貴英
  • Organizer: 第23回バイオ高分子シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京工業大学
• [Presentation] 着せ替えウイルスキャプシドの創製 (2013)
  • Author(s): 松浦和則，本荘貴英，山田沙紀，西川晶子
  • Organizer: 第62回高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学
• [Presentation] タンパク質およびDNAで着せ替えた人工ウイルスキャプシドの創製 (2013)
  • Author(s): 松浦和則，本荘貴英，山田沙紀
  • Organizer: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Book] 有機機能材料－基礎から応用まで－ (2014)
  • Author(s): 松浦和則, 角五 彰, 岸村顕広, 佐伯昭紀, 竹岡敬和, 内藤昌信, 中西尚志, 舟橋正浩, 矢貝史樹
  • Total Pages: 255
  • Publisher: 講談社