2016 Fiscal Year Annual Research Report
ペプチドと核酸の人工複合二次構造を用いた刺激応答感覚素子の作製
Publicly Offered Research
| Project Area | Development of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence |
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| Project/Area Number |
15H00828
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
臼井 健二 甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 准教授 (70543792)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子機械 / 生体機能利用 / 人工ペプチド / 光反応スイッチ / 酵素反応スイッチ / ミネラリゼーション / 核酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子ロボティクス研究において、感覚素子創製には、ナノ構造体を刺激により変化させる機構を構築した後に、出力を付与する手法も有効な方法となる。本研究では、核酸と新規複合構造を形成し、スイッチなどの機能を有する人工ペプチドを用いる手法で、分子ロボティクス領域に必要な感覚素子作製に挑戦する。我々はこれまで核酸塩基を側鎖にもつペプチド核酸（PNA）を用いた素子構築を試みており、今年度は2テーマ行った。1つ目は、ペプチドと核酸を融合した新規二次構造のリバーシブルな構造形成スイッチシステムの構築である。本テーマではPNA配列に、リン酸脱リン酸基質配列を組み合わせたペプチドや、光で構造を変化させるアゾベンゼンを組み合わせたペプチドを作製した。これにより、酵素反応や光で、本ペプチドがターゲット核酸配列と結合したり解離したりすることで、構造の変化を促すシステムの構築を試みた。またこれらスイッチの応用として、遺伝子発現制御システムの構築も試みた。2つ目のテーマでは、無機物とDNAの融合素子創製を目標に、PNAペプチドとDNAを用いて２種の無機物を沈殿させたナノ構造体作製に成功した。具体的にはDNAの特定配列と相補的に結合するPNA配列を持つ無機物沈殿ペプチドや、DNAにインターカレートする物質を有する別の無機物沈殿ペプチドを設計・合成し、DNAと複合させ、それぞれのペプチド部分のみに別々の無機物の沈殿を促すことで、従来よりも複雑な有機-無機複合体の作製やその複合体を用いた応用に成功している。本研究テーマにより、無機物沈殿の位置特異的制御の基礎的な手法の確立が期待できる。以上遂行してきた２テーマより、ペプチドは核酸と組み合わせることで、目的に応じた素子が容易に創製でき、本領域への大きな貢献が期待できる。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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