Generation of novel bimolecular functions with artificial chaperone engineering

利用人工伴侣工程产生新型双分子功能

基本信息

  • 批准号:
    21H03816
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.07万
  • 依托单位:
  • 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

1)共重合体の柔軟で順応的な複合体形成と創発機序の解明共重合体が機能性核酸やペプチドのフォールディングや自己組織化を強く促進しながらも、それらの機能発現を阻害しない点は、共重合体との複合体が全体的には安定ながらも局所的には、大きな揺らぎを許す複合体であることを示唆する。そこでこのような複合体の特性をハイブリダイゼーション連鎖反応(HCR)を用いて評価した。HCRは開始剤となる核酸鎖の存在下で、ヘアピン型核酸の対合が連鎖的に生起し、高分子量の核酸集合体が生成する。共重合体はHCRも顕著に促進し、反応に伴い変化する核酸構造に適合していえることがわかった。2)シャペロン高分子を活性調整部位とするアロステリック型ハイブリッド分子の創成共重合体のシャペロン活性により生体分子の構造や活性が顕著に制御される。このことは、特定のエフェクター分子や環境変化に応答しシャペロン活性をOn-Offする共重合体を設計することで、生体分子の活性も広範に制御できることを示す。そこで、温度応答性部位を有する共重合体を設計を行った。ポリイソプロピルアクリルアミドとデキストランを側鎖に導入したヘテログラフト型ポリカチオンくし型共重合体を合成した。この共重合体は、温度に応答して膜活性ペプチド活性を制御し、脂質膜の形態を感温的に制御出来ることを明らかにした。温度以外にも、pH変化に応答するアロステリック型シャペロン材料の設計をと評価を行った。
1)阐明共聚物的柔性和适应性复合物形成和出现机制虽然共聚物强烈促进功能性核酸和肽的折叠和自组装,但它们不抑制它们的功能表达,这表明与共聚物的复合物是稳定的。总体上但允许局部有较大波动。因此,使用杂交链式反应(HCR)评估此类复合物的性质。在HCR中,在作为引发剂的核酸链存在的情况下,发夹形核酸在链中发生配对,产生高分子量核酸聚集体。研究发现,该共聚物还显着促进HCR,并且与随反应而变化的核酸结构相容。 2)以伴侣聚合物作为活性调节位点的变构杂化分子的创建 共聚物的伴侣活性显着控制生物分子的结构和活性。这表明生物分子的活性可以通过设计响应特定效应分子或环境变化而打开和关闭分子伴侣活性的共聚物来广泛控制。因此,我们设计了一种具有温度响应位点的共聚物。合成了侧链引入聚异丙基丙烯酰胺和葡聚糖的异质接枝型聚阳离子梳型共聚物。研究表明,这种共聚物可以响应温度来控制膜活性肽的活性,并且可以热敏地控制脂质膜的形态。除了温度之外,我们还评估了响应 pH 变化的变构伴侣材料的设计。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Label-free detection of HPV mRNA with an artificial chaperone-enhanced MNAzyme (ACEzyme)-based electrochemical sensor
使用基于人工伴侣增强 MNAzyme (ACEzyme) 的电化学传感器对 HPV mRNA 进行无标记检测
  • DOI:
    10.1016/j.bios.2022.114352
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    12.6
  • 作者:
    Hanpanich Orakan;Lomae Atchara;Maruyama Atsushi;Palaga Tanapat;Chailapakul Orawon;Ngamrojanavanich Nattaya
  • 通讯作者:
    Ngamrojanavanich Nattaya
生体高分子に”喝(活)”を入れる合成高分子
为生物聚合物增添“活力”的合成聚合物
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    丸山厚
  • 通讯作者:
    丸山厚
Smart Protein Refolding System Based on UCST-Type Ureido Polymers
基于UCST型Ureido聚合物的智能蛋白质重折叠系统
  • DOI:
    10.1021/acs.biomac.2c00694
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Tanaka Yamato;Niu Chun Hao;Sasaki Taira;Nomura Shouhei;Maruyama Atsushi;Shimada Naohiko
  • 通讯作者:
    Shimada Naohiko
Engineering of nucleic acid and peptides functions with ionic copolymers having chaperone-like activities
利用具有类伴侣活性的离子共聚物对核酸和肽进行工程改造
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Atsushi Maruyama
  • 通讯作者:
    Atsushi Maruyama
Cationic Copolymer-Augmented DNA Hybridization Chain Reaction
阳离子共聚物增强 DNA 杂交链式反应
  • DOI:
    10.1021/acsami.2c11548
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wang Jun;Shimada Naohiko;Maruyama Atsushi
  • 通讯作者:
    Maruyama Atsushi
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    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    山名 一成
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基因释放响应型荧光聚轮烷的合成及荧光性质
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    堀内 淳平;秋田 英万;原島 秀吉;上遠野 亮;小暮 健太朗;丸山 厚;大谷 亨;山下 敦;由井 伸彦
  • 通讯作者:
    由井 伸彦
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
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    丸山 厚
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    川井 清彦;丸山 厚
  • 通讯作者:
    丸山 厚
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  • 通讯作者:
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作者:{{ showInfoDetail.author }}

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