| 研究課題/領域番号 |
21K19008
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 鳥取大学 |
|---|
研究代表者 |
松浦 和則 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (60283389)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
|
|---|
| キーワード | ペプチドナノファイバー / 人工細胞骨格 / スピロピラン / β-シート / 光異性化 / 自己集合 / リポソーム / ペプチド |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、細胞内のタンパク質繊維状集合体からなる「細胞骨格」の動的制御を模倣して、重合・脱重合を可逆的に動的制御できるペプチド分子集合体からなる「人工細胞骨格」を創製する。人工細胞骨格として、ナノファイバーを形成するβ-シート形成ペプチドの任意の位置にフォトクロミック分子であるスピロピランを結合させた分子を合成し、重合・脱重合を光制御する方法論を開拓する。また、これを用いて、リポソームや細胞の変形・運動を動的制御する人工細胞骨格を創製することに挑戦する。
|
| 研究成果の概要 |
微小管やアクチンフィラメントなどの細胞骨格は、構成タンパク質の可逆的な重合・脱重合によって細胞形態を動的に制御している。我々は、スピロピラン/メロシアニン修飾ペプチドナノファイバーをGUVに可逆的に重合・脱重合させることで、細胞サイズのGUVの形態を劇的に変化させる人工細胞骨格システムを開発した。スピロピラン修飾ペプチドはβシートナノファイバーを形成したが、メロシアニン型の光異性化によりナノファイバーは完全に解離した。メロシアニンペプチドを内包した球状GUVは、スピロピラン型への光異性化により、劇的かつ可逆的にワーム状ベシクルに変化した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、球状GUVに内包したメロシアニン修飾ペプチドに可視光を照射すると、ワーム状ベシクルに劇的かつ可逆的な形態変化が誘発することを見出した。この分子設計は、細胞内でのアクチンナノファイバーや微小管などの細胞骨格の重合/脱重合を模倣した光制御人工細胞骨格の分子設計ガイドラインを与える。このような光制御人工細胞骨格を細胞内に導入することで、細胞の変形や移動を光で制御する革新的な分子技術が実現できると考えられる。また、将来の人工細胞や分子ロボットを構築する際の構成要素として、本研究で得られた成果が活用できると考えられるため、学術的意義は大きいと考えられる。
|
