| 研究課題/領域番号 |
18K05324
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
川上 了史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60566800)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | タンパク質ナノ粒子 / 自己組織化 / 相分離 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、申請者が設計、構築した中空のタンパク質ナノ粒子TIP60について、内側と外側で有機層と水層に分離する相分離材料の構築を検討してきた。本年度ではCOVID-19の影響により、十分な実験が実施できなかったものの、前年度までに達成されていた外部表面をポリマーで修飾する手法をさらに発展させて、TIP60の内側と外側を異なる分子で修飾しわける両面機能化手法を完成させることができた。加えて、両面を異なる分子で修飾できるメカニズムが、TIP60の構造的特徴によるものであることを明らかにした。また、予備的な検討ではあるが、表面をポリマーで修飾した場合には、アルコールのような有機溶媒中で分散させられることが明らかになった。未修飾のTIP60を添加した場合には目視で沈殿が形成されることから、TIP60表面をポリマーで保護することにより、溶媒分子のアクセスが妨げられ結果的に有機層中での変性が進行しにくくなっている可能性が示唆された。一方、TIP60の内部空間の化学修飾では、修飾分子にピレンを用いた場合に、さらに異なる疎水性小分子の内包を検出することができた。特に内部空間に提示したピレンと添加した疎水性化合物の間に相互作用を見出すことができ、実際に内部空間に保持されていることが明らかになった。このとき、光増感剤分子を添加すると、内包できるだけでなく、光応答的に一重項酸素の発生が検出された。興味深いことにピレンによる修飾を行わなかった場合には、このような機能を検出することができず、疎水化による効果が機能の観点からも確認できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
COVID-19への対応により、実施予定であった多くの実験を進めることができなくなった。それまでに蓄積していた成果として、TIP60内部の疎水化や利用方法の開発については、想定していた以上に進んでいたことから、総合的にはやや遅れているという状況となっている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本来計画していた相分離材料としての応用方法の展開を具体的に検討する。特にTIP60分子表面を高分子でコートする仕組みを構築でき、かつ有機溶媒中でも分散状態を維持できることが示唆されたことから、タンパク質分子としての構造が壊れていないかを検証していく。また内部を疎水化したことにより、光増感剤を内包することに成功したことから、光応答的な酸化触媒としての利用価値があると考えており、本システムを用いた具体的な触媒応用などについても検討していく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
COVID-19への対応により、研究時間が大幅に減少することとなり、本来進められるはずの実験が実施できなかった。したがって、本年度では昨年度の計画に含まれていた溶媒中でのTIP60の安定性評価に向けて、計画通りの使用を予定している。
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