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2011 Fiscal Year Final Research Report

Development of novel peptide-polymer hybrids for the design of artificial spider silk

Research Project

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Project/Area Number 21750130
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

KOGA Tomoyuki  同志社大学, 理工学部, 准教授 (10388043)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Keywordsペプチド / 自己組織化 / スパイダーシルク / ブロックポリマー / 合成高分子 / 高次構造 / β-シート構造 / ネットワーク構造
Research Abstract

Spider silk protein is a self-assembling biopolymer and shows exceptional physical characteristics based on its unique nanostructure. In this study, we designed and synthesized various types of peptide-polymer hybrids such as block-type and graft-type, at which β-sheet-formable oligopeptides were incorporated into conventional synthetic polymers, to create artificial spider silk. These hybrid polymers were found to self-assemble into spider silk-like β-sheet network structure in aqueous media depending on the amino acid sequences of peptide domains and environmental factors. Transparent films were successfully obtained by casting from solutions of these hybrids. The higher order structures and mechanical properties of these films were also examined in detail.

  • Research Products

    (34 results)

All 2012 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (22 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Novel Peptide-shelled Dendrimer with Dramatically Changeable Thermo-responsive Character2012

    • Author(s)
      T. Koga, M. Iimura, N. Higashi
    • Journal Title

      Macromol. Biosci

      Volume: (in press)

    • DOI

      doi:10.1002/mabi.201100509

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] β-Sheet Peptide-assisted Polymerization of Diacetylene at the Air-water Interface and Thermochromic Property2012

    • Author(s)
      T. Koga, T. Taguchi, N. Higashi
    • Journal Title

      Polymer J

      Volume: 44 Pages: 195-199

    • DOI

      doi:10.1038/pj.2011.105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ペプチド・ナノ薄膜の開発と機能材料への応用2011

    • Author(s)
      古賀智之, 城大悟, 東信行
    • Journal Title

      IEICE Technical Report SDM & OME

      Volume: 10 Pages: 43-46

  • [Journal Article] Rod-coil Transition-based Morphological Variation of Peptide-synthetic Hybrid Block Copolymer Assemblies in Non-aqueous Media2011

    • Author(s)
      T. Koga, M. Koike, S. Kamiwatari, N. Higashi
    • Journal Title

      Chem. Lett

      Volume: 40 Pages: 1244-1246

    • DOI

      doi:10.1246/cl.2011.1244

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shape-specific Nanofibers via Self-assembly of Three-branched Peptide2011

    • Author(s)
      T. Koga, H. Matsui, T. Matsumoto, N. Higashi
    • Journal Title

      J. Colloid. Interface Sci

      Volume: 358 Pages: 81-85

    • DOI

      doi:10.1016/j.jcis.2011.02.055

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ペプチドのコンフォメーションスイッチを駆動力とする温度応答性高分子ミセル2010

    • Author(s)
      古賀智之, 西馬千恵, 東信行
    • Journal Title

      高分子論文集

      Volume: 67 Pages: 679-685

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エラスチン類似ペプチドでポリアクリル酸をネットワーク化した二重応答性ハイドロゲル2010

    • Author(s)
      古賀智之, 深見史郎, 東信行
    • Journal Title

      ネットワークポリマー

      Volume: 31 Pages: 278-288

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-Assembled Fibrous Nano-Object Generated from Coiled-Coil Polypeptide Diblock Copolymer2010

    • Author(s)
      N. Higashi, Y. Gondo, T. Matsumoto, T. Koga
    • Journal Title

      Trans. Mater. Res. Soc. Jpn

      Volume: 35(4) Pages: 829-832

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] コラーゲン様三重らせんフォルダマーの設計と高次構造特性2010

    • Author(s)
      古賀智之, 川崎陽一, 松井晴信, 東信行
    • Journal Title

      同志社大学理工学研究所報告

      Volume: 50(4) Pages: 61-65

  • [Journal Article] Layer-by-layer Fabrication of Well-packed Gold Nanoparticle Assemblies Guided by β-sheet-peptide Template2010

    • Author(s)
      N. Higashi, T. Takagi, T. Koga
    • Journal Title

      Polymer J

      Volume: 42 Pages: 95-99

    • DOI

      doi:10.1038/pj.2009.311

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新規ボトルブラシ型ペプチド-ポリマー・ハイブリッドの合成と自己組織化挙動2012

    • Author(s)
      打它晃・古賀智之・東信行
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶応大学
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] Preparation of PHEMA Copolymers Containing Cell-binding Peptides as Graft Chains and Their Cell Adhesive Properties2011

    • Author(s)
      寺口祐美子・古賀智之・東信行
    • Organizer
      21^<th> Academic Symposium of MRS-Japan
    • Place of Presentation
      横浜情報文化センター
    • Year and Date
      2011-12-20
  • [Presentation] β-Sheet Peptide Network with Movable Cross-links2011

    • Author(s)
      久野豪士・古賀智之・東信行
    • Organizer
      21^<th> Academic Symposium of MRS-Japan
    • Place of Presentation
      横浜情報文化センター
    • Year and Date
      2011-12-20
  • [Presentation] Thermo-responsive Behavior of Elastin-like peptide Shelled Dendrimers2011

    • Author(s)
      飯村真之・古賀智之・東信行
    • Organizer
      21th Academic Symposium of MRS-Japan
    • Place of Presentation
      横浜情報文化センター
    • Year and Date
      2011-12-20
  • [Presentation] 様々の極性環境においてβ-シートネットワークにより誘導されるブロックポリマー会合体2011

    • Author(s)
      神渡壮一・古賀智之・東信行
    • Organizer
      第60回高分子討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2011-09-29
  • [Presentation] ペプチド-ポリマー・ハイブリッドによる人工スパイダーシルクの設計2011

    • Author(s)
      古賀智之・梶岡祥吾・榎原聡美・久保比呂志・東信行
    • Organizer
      第60回高分子討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2011-09-28
  • [Presentation] 種々のフォールディングペプチドを組み込んだ多種応答ハイブリッドポリマーの設計2011

    • Author(s)
      松尾祐作・古賀智之・東信行
    • Organizer
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2011-09-09
  • [Presentation] スパイダーシルク様ナノ構造を有する高分子フィルムの調製とその特性2011

    • Author(s)
      梶岡祥吾・古賀智之・東信行
    • Organizer
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2011-09-09
  • [Presentation] ペプチド型トリブロックポリマーによるβ-シートネットワークの形成と油水界面の安定化2011

    • Author(s)
      神渡壮一・古賀智之・東信行
    • Organizer
      第60回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2011-05-26
  • [Presentation] 人工スパイダーシルクを目指したペプチド・ポリマーハイブリッドの設計と特性評価2011

    • Author(s)
      梶岡祥吾・古賀智之・東信行
    • Organizer
      第60回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場
    • Year and Date
      2011-05-25
  • [Presentation] Nanostructure Formation through Self-Organization of Artificial Collagen-like Peptides2011

    • Author(s)
      T. Koga, N. Higashi
    • Organizer
      241^<st> ACS National Meeting 2010
    • Place of Presentation
      Anaheim/USA
    • Year and Date
      2011-03-27
  • [Presentation] Fabrication of Artificial Supersecondary Structure form Three-armed Collagen-like Peptide2010

    • Author(s)
      T. Koga, H. Matsui, Y. Kawasaki, Y. Nikaido, N. Higashi
    • Organizer
      Pacifichem 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu/USA
    • Year and Date
      2010-12-19
  • [Presentation] スパイダーシルクモデルを目指したペプチドブロックポリマー/α-CDポリロタキサンの形成2010

    • Author(s)
      榎原聡美・古賀智之・東信行
    • Organizer
      第19回ポリマー材料フォーラム
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2010-12-02
  • [Presentation] β-シートネットワークにより安定化されたコア-シェル-コロナ型ブロックポリマーミセル2010

    • Author(s)
      神渡壮一・古賀智之・東信行
    • Organizer
      第59回高分子討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-09-17
  • [Presentation] Nanostructure Formation from Rod-coil Peptide Block Copolymers through Self-assembly2010

    • Author(s)
      T. Koga, M. Koike, N. Higashi
    • Organizer
      E-MRS Spring Meeting
    • Place of Presentation
      Strasbourg
    • Year and Date
      2010-06-10
  • [Presentation] グラフト型ペプチド-ポリマー・ハイブリッドによるスパイダーシルク様三次元ネットワークの構築2010

    • Author(s)
      古賀智之・久保比呂志・東信行
    • Organizer
      第59回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2010-05-27
  • [Presentation] トリブロック型ペプチド・ポリマーによるスパイダーシルクのモデル化:高次構造形成におよぼすアミノ酸配列の影響2010

    • Author(s)
      梶岡祥吾・古賀智之・東信行
    • Organizer
      第59回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] β-シート結晶ドメインとPEGからなるトリブロックおよびマルチブロックポリマーの合成とα-CD包接挙動2010

    • Author(s)
      榎原聡美・古賀智之・東信行
    • Organizer
      第59回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] 自己組織化ペプチドを用いたナノマテリアル設計2010

    • Author(s)
      古賀智之
    • Organizer
      第21回名古屋コンファレンス
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2010-01-12
  • [Presentation] Self-Assembled Fibrous Nano-Object Generated from Coiled-coil Polypeptide Diblock Copolymer2009

    • Author(s)
      東信行, 権藤裕一, 松本孝広, 古賀智之
    • Organizer
      19^<th> Academic Symposium of MRS-Japan
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2009-12-08
  • [Presentation] グラフト型ペプチド-ポリマー・ハイブリッドによるスパイダーシルクのモデル化2009

    • Author(s)
      久保比呂志・古賀智之・東信行
    • Organizer
      第58回高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] ペプチド分子の精密設計に基づく自己組織化プログラミング2009

    • Author(s)
      古賀智之・松岡美穂・松井晴信・堀居篤・東信行
    • Organizer
      第58回高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Remarks]

    • URL

      http://www1.doshisha.ac.jp/~polychem/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多重刺激応答型高分子及びその製造方法2012

    • Inventor(s)
      東信行・古賀智之・松尾祐作
    • Industrial Property Rights Holder
      同志社大学
    • Industrial Property Number
      特願、2012-004852
    • Filing Date
      2012-01-13

URL: 

Published: 2013-07-31  

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