スマートポリマーナノ分子集合体を利用した自律応答型人工シャペロンの設計と応用

利用智能聚合物纳米分子聚集体自主响应人工伴侣的设计与应用

基本信息

批准号：
13750736
负责人：
馬越大
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

生体細胞は,外部環境の変化<ストレス)に晒された時に,一連の高次機能(ストレス応答機能)を誘導する事が知られており,各種の生体高分子が高秩序に集積化された「自律応答型ナノバイオファクトリー」と捉えることができる。その機能発現の際には,熱ショックタンパク質などを始めとする生体分子シャベロンが密接に関与している事が知られている。本研究課題では,スマートポリマー分子集合体の刺激応答性を高度利用する事により,周辺環境のストレス状態,あるいは,対象タンパク質の状態を認識して,その状態に応じて誘導される機能,即ち,分子シャペロンが本来有する機能(細胞内タンパク質の(i)巻戻り,(ii)膜透過,(iii)凝集形成など)を模倣した「自律応答型人工シャペロン」を設計・開発する事を目的として,両者を複合化する事により,生体の高次機能を膜界面に集積化したリポソームを構築し,遺伝子産物の生産・分離・変換・構造形成(リフォールディング)プロセスへの展開の可熊性を検討する。平成14年度では,以下の2項目に分けて検討した。(1)モデル細胞膜界面における自律応答型人工シャペロンの自己集積化平成13年度で明らかにした自律応答型人工シャペロンの機能発現モデルに基づいて,最適制御された刺激条件の負荷により,単一あるいは複数の人工シャペロンを,モデル細胞膜(リポソーム)表面に自己集積化する事で,脂質膜の動的特性を制御でき,膜融合などの各種機能の誘導に成功した。(2)バイオ分離・変換プロセスへの応用既存の固定化技術により,リポソームを担体に固定化したストレス応答型機能性ゲル担体を調製した。適切な外部刺激条件を選択することで,脂質膜間相互作用を制御でき,タンパク質の分離(認識・複合体形成)・変換(再活性化・リフォールディング)を同時に達成する。自律応答型ナノバイオ変換プロセスの可能性を示す事ができた。

当暴露于外部环境中的变化时，已知活细胞会诱导一系列高阶函数（应力响应函数），并且可以看作是“自主反应纳米生物效应”，其中各种生物聚合物以高度有序的方式整合在一起。众所周知，包括热休克蛋白在内的生物分子chaberons与其功能的表达密切相关。 In this research topic, we will aim to design and develop an "autonomously responsive artificial chaperone" that mimics the stress state of the surrounding environment or the state of the target protein and induced functions according to that state, that is, functions that are inherently possessed by molecular chaperones (such as (i) rewinding, (ii) membrane permeation, (iii) aggregation formation, etc.) by combining these two, and construct脂质体在膜界面整合活生物体的高阶功能，并检查开发的可行性成基因产物的生产，分离，转换和结构形成（重折叠）过程。在2002财年，考虑了以下两个项目。（1）基于模型细胞膜界面上自主响应的人造伴侣的自主响应的自主响应表达模型，该模型在2001年揭示了自主响应的人造伴侣，通过在模型细胞膜（模型细胞膜的表面上进行自我整合的单个或多个人造伴侣）在各种功能量的刺激效果下，在模型细胞膜的表面上进行自我整合，该伴侣的表面表达模型，该伴侣的互整合体表达模型。膜融合成功诱导。（2）使用现有的固定技术，将脂质体固定在载体上的应力响应功能性凝胶载体中应用于生物序列和转化过程。选择适当的外部刺激条件可以控制脂质膜相互作用，实现蛋白质分离（识别，复合形成）和转化（重新激活和重折叠）。有可能证明自主反应纳米复制过程的可能性。