Synthesis of Protein/Polymer Hybrid Microtubes with Virus Capturing Ability

具有病毒捕获能力的蛋白质/聚合物杂化微管的合成

基本信息

批准号：
21H01767
负责人：
小松晃之
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Chuo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

中空シリンダー構造のマイクロチューブは、内孔・管壁・外表面に異なる機能を付与できるため、その精密合成と応用に注目が集まっている。研究代表者は多孔性ポリカーボネイト膜を用いた独自の鋳型内交互積層法により、中空シリンダー構造の蛋白質マイクロチューブの一群を合成し、そのユニークな分子捕捉能や触媒能を明らかにしてきた。本研究は、水中で自走しながらウイルスを捕集する蛋白質/高分子ハイブリッドマイクロチューブモーターの合成に挑戦する。鋳型内光重合法と鋳型内交互積層法を組合わせ、均質で分散性に優れたマイクロチューブを効率高く合成する。さらに外表面に蛋白質を結合し、動きながらウイルスやウイルス形状ナノ粒子を捕集できる革新的マイクロシリンダーとして完成する。①各種蛋白質/高分子ハイブリッドマイクロチューブモーターの合成内孔表面に白金ナノ粒子（PtNP）を担持した高分子マイクロチューブの調製を完了したので（2021年度）、引き続き外表面にフェチュインを結合した蛋白質/高分子ハイブリッドマイクロチューブ（Fet/PtNP）を合成した。さらに、内孔壁の白金ナノ粒子をカタラーゼに変換したマイクロチューブも合成した。得られたマイクロチューブモーターが過酸化水素水溶液中で酸素バブルを噴出しながら自走することを明らかにした。②インフルエンザウイルス形状蛍光ナノ粒子の合成インフルエンザウイルスの表面にはスパイク蛋白質ヘマグルチニン（HA）が突出しており、それが宿主細胞表面にあるシアル酸を認識・結合することで感染が始まる。蛍光ポリスチレンビーズ（粒径100nm）の表面カルボキシル基にニッケル（ニトリロ三酢酸）錯体を結合し、His-tag-HAを混合する方法により、表面にHAを固定したインフルエンザウイルス形状蛍光ナノ粒子を合成した。

具有空心圆柱结构的微管可以为内孔、管壁和外表面提供不同的功能，因此其精确合成和应用备受关注。主要研究人员利用多孔聚碳酸酯膜，采用独特的模板内逐层方法合成了一组具有空心圆柱结构的蛋白质微管，并阐明了其独特的分子捕获和催化能力。在这项研究中，我们将尝试合成一种蛋白质/聚合物混合微管电机，可以在水中自行推进并捕获病毒。通过结合模内光聚合方法和模内交替分层方法，我们有效地合成了均匀且具有优异分散性的微管。此外，蛋白质与外表面结合，形成一种创新的微圆柱体，可以在移动时捕获病毒和病毒形状的纳米颗粒。 ① 各种蛋白质/聚合物混合微管马达的合成由于我们已经完成了内孔表面负载铂纳米粒子（PtNP）的聚合物微管的制备（2021年），我们将继续合成附着有胎球蛋白的蛋白质/聚合物混合微管合成了聚合物混合微管（Fet/PtNP）。他们还合成了微管，其中内孔壁上的铂纳米颗粒被转化为过氧化氢酶。据透露，由此产生的微管电机可以在过氧化氢溶液中自行运行，同时释放氧气泡。 ②流感病毒形状荧光纳米颗粒的合成刺突蛋白血凝素（HA）从流感病毒表面突出，当它识别并结合宿主细胞表面的唾液酸时，感染开始。通过将镍（次氮基三乙酸）络合物与荧光聚苯乙烯珠（粒径100 nm）的表面羧基结合并混合His-tag-HA，合成了表面固定有HA的流感病毒形状的荧光纳米颗粒。

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Catalase-Driven Protein Microtube Motors with Different Exterior Surfaces as Ultrasmall Biotools

过氧化氢酶驱动的具有不同外表面的蛋白质微管电机作为超小型生物工具

DOI：
10.1039/d1ma00610j
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Umebara; N. Sugai; K. Murayama; T. Sugawara; Y. Akashi; Y. Morita; R. Kato; T. Komatsu
通讯作者：
T. Komatsu

人工ウイルス粒子捕集能を有するタンパク質マイクロチューブモーターの合成

具有人工病毒颗粒捕获能力的蛋白质微管马达的合成

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
明石勇志;加藤　遼;小松晃之
通讯作者：
小松晃之

Fractional calculus and continuous-time finance II: the waiting-time distribution

分数阶微积分和连续时间金融 II：等待时间分布

DOI：
10.1016/s0378-4371(00)00386-1
发表时间：
2000-06-28
期刊：
Physica A-statistical Mechanics and Its Applications
影响因子：
3.3
作者：
F. Mainardi;M. Raberto;R. Gorenflo;E. Bologna;University of Genoa;Free University of Berlin;University of Eas
通讯作者：
University of Eas

酸化チタンナノ粒子で被覆した高分子マイクロチューブモーターの合成

二氧化钛纳米粒子包覆聚合物微管电机的合成