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構造が規定された新規ポリマーベシクルの創製

研究課題

研究課題/領域番号 19K15643
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関京都大学 (2020)
国立研究開発法人理化学研究所 (2019)

研究代表者

藤田 聖矢  京都大学, 工学研究科, 特定助教 (30824007)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードペプチド / ベシクル / タンパク質 / タンパク質輸送 / ポリマーベシクル / コイルドコイル / ポリエチレングリコール
研究開始時の研究の概要

ポリマーからなるカプセル状集合体(ポリマーベシクル)にはユニークなゲスト分子内包特性を有しているものが存在し、ナノリアクターへの応用が期待されている。しかし、ポリマーベシクル(PV)はゲスト分子の内包率が低かった。そこで、本研究ではコイルドコイル形成ペプチドとポリエチレングリコール(PEG)からなるブロック共重合体を設計、合成し、それらを集合させることで表面と内部が規定された新規PV の構築に取り組む。また、このPV 内部をリガンドで選択的に修飾し、ゲスト分子の効率の良い内包を検討する。

研究成果の概要

これまでのポリマーベシクルのゲスト分子の内包率は数%と非常に低かった。そこで、内包率の高いポリマーベシクルの構築が求められている。本研究では内包率の高い新規PVの構築を目指して、オリゴサルコシンを有するアニオン性ペプチドMal-Sar4-Glu12と、種々のカチオン性ペプチド、すなわちLys12、Lys6、オルニチン(Orn12)、Arg12と混合させることで、親水性部位にオリゴサルコシンを用いた新規PICsomeを構築した。Mal-Sar4-Glu12とLys12の混合溶液中ではベシクル状集合体が形成した。またそのタンパク質の内包率を評価したところ、18%程度と高い内包率を有していた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでのポリマーベシクルのゲスト分子の内包率は数%と非常に低かった。本研究では内包率の高い新規PVの構築を目指して、Mal-Sar4-Glu12とLys12を合成し、これらを混合することでの18%程度と高い内包率を有するベシクルの調製に成功した。これまでにない内包率の高いベシクルを調製でき、今後のポリマーベシクルの設計の幅を大きく上昇することができたと考えられる。また、ナノリアクターへの応用が考えられるため非常に高い社会的意義を有する。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Peptide-Based Polyion Complex Vesicles That Deliver Enzymes into Intact Plants To Provide Antibiotic Resistance without Genetic Modification2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita Seiya、Motoda Yoko、Kigawa Takanori、Tsuchiya Kousuke、Numata Keiji
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 22 号: 3 ページ: 1080-1090

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.0c01380

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酵素を内包した PICsome の送達による 植物へのカナマイシン耐性の付与2020

    • 著者名/発表者名
      藤田聖矢・土屋康佑・沼田圭司
    • 学会等名
      第30回バイオ高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 酵素含有PICsomeの導入による植物への抗生物 質耐性の付加2020

    • 著者名/発表者名
      藤田聖矢・土屋康佑・沼田圭司
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜透過性ペプチドを表面修飾した PICsome の開発およびタンパク質の内包2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 聖矢・土屋 康佑・沼田 圭司
    • 学会等名
      第29回バイオ・高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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