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2008 Fiscal Year Annual Research Report

ウイルス部品蛋白質からなるナノチューブ構造体の分子設計と機能化

Research Project

Project/Area Number 20350063
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

上野 隆史  Kyoto University, 物質-細胞統合システム拠点, 特定拠点准教授 (70332179)

Keywords超分子 / ナノチューブ / T4ファージ / 蛋白質工学 / 光反応
Research Abstract

単純な分子ユニットから超分子的な手法を用いて高次構造体を組み上げる研究が次世代機能材料創成を目指して盛んに行われている。しかしながら、数nmから数十nmのスケールでサイズが揃い、かつ安定な構造体を構築することは困難である。そこで、本申請では生体超分子ナノマシーンであるウィルスを構築する部品蛋白質を用いて、形状の揃った安定なナノチューブの作成を実現し、それらを分子基盤とすることによって、従来の手法では達成できなかったサイズ領域の精密物質合成法を確立する。本申請では、既に進めている蛋白質超分子を利用した様々な機能分子の研究で見いだした非常に高い熱的安定性と耐有機溶媒性をもつ蛋白質超分子複合体を利用することによって、これまでのどの超分子的手法とも異なる精密物質合成法の新しい領域を確立する。金属錯体の集積をうまく行えば様々な触媒活性を効率よく引き出すことができる。例えば、石谷等によって報告されているRe-Ruの異種二核錯体は可視光によってCO_2還元を触媒し、その活性制御には、双方の近接効果が触媒活性に重要である。本研究では、アミノ酸置換によって、[(gp5)3]2の稜線にシステインとリシンを交互に配置し、サクシイミド誘導体の配位子をもつRu錯体と、マレイミド誘導体の配位子をもつRe錯体を、それぞれリシンとシステイン残基に結合させて、複数の異種二核錯体を[(gp5)3]2表面に固定化した。その触媒活性を調べたところ、固定化しないものに比べ、活性の向上が確認された。

  • Research Products

    (13 results)

All 2009 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Control of the Coordination Structure of Organometallic Palladium Complexees in an apo-Ferritin Cage2008

    • Author(s)
      S. Abe, J. Niemeyer, M. Abe, Y. Takezawa, T. Ueno, * T. Hikage, G. Erker, Y. Watanabe*
    • Journal Title

      J. Am Chmi. Soc. 130

      Pages: 10512-10514

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of Protein Scaffolds for Chemical Reactions Catalyzed by Metal Complexees and Nanoparticles2008

    • Author(s)
      上野隆史
    • Journal Title

      Bull. Jpn. Soc. Coord. Chem. 51

      Pages: 20-30

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functionalization of viral protein assemblies by self-assembly reactions2008

    • Author(s)
      上野隆史
    • Journal Title

      J. Mater. Chem. 18

      Pages: 3741-3745

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Noncovalent insertion of ferrocenes into the protein shell of apo-ferritin2008

    • Author(s)
      J. Niemeyer, S. Abe, T. Hikage, T. Ueno*, G. Erker, Y. Watanabe*
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Pages: 6519-6521

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Process of Accumulation of Metal Ions on the Interior Surface of apo-Ferritin : Crystal structures . of a Series of apo-Ferritins Containing Variable Quantities of Pd(II)Ions2008

    • Author(s)
      Ueno, Takafumi, Abe, Mizue, Hirata, Kunio, Abe, Satoshi, Suzuki, Masako, Shimizu, Nobutaka, Yamamoto, Masaki, Takata, Masaki, Watanabe, Yoshihito
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc. 131

      Pages: 5094-5100

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 蛋白質複合体を基盤とするナノ触媒設計2009

    • Author(s)
      上野隆史
    • Organizer
      日本化学会 第89春季年会「未来材料」
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2009-03-27
  • [Presentation] Integration of Metal Complexes into Viral Component Protein Assemblies2008

    • Author(s)
      上野隆史
    • Organizer
      IUMRS-ICA
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2008-12-11
  • [Presentation] Structural insight for accumulation process of metalions on a protein assembly2008

    • Author(s)
      上野隆史
    • Organizer
      第46回日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2008-12-04
  • [Presentation] 蛋白質複合体空間を利用した金属触媒反応2008

    • Author(s)
      上野隆史
    • Organizer
      第102回触媒討論会
    • Place of Presentation
      名古屋市
    • Year and Date
      2008-09-26
  • [Presentation] Design of Protein Assembly for Coordination Chemistry2008

    • Author(s)
      上野隆史
    • Organizer
      第58回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      金沢市
    • Year and Date
      2008-09-20
  • [Presentation] 蛋白質集積体を用いた金属イオンの集積化と機能化2008

    • Author(s)
      上野隆史
    • Organizer
      第57回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2008-05-28
  • [Book] 「ナノ構造蛋白質の内部空間利用」バイオナノプロセス 7章2008

    • Author(s)
      安部聡, 上野隆史
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] Topics in Organometallic chemistry 25 "Bio-inspired Catalysts" p25-432008

    • Author(s)
      S. Abe, I. Ueno, Y. Watanabe
    • Total Pages
      19
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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