Development of Chaperonin Nanotube Embedding Superparamagnetic Nanoparticle Array and Study of Its Function

伴侣蛋白纳米管埋置超顺磁性纳米粒子阵列的研制及其功能研究

基本信息

批准号：
15J11084
负责人：
SIM SEUNGHYUN
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J11084/
关键词：
GroEL MRI ナノ粒子シャペロニン

项目摘要

ATPに応答して機械的な構造変化を行うシャペロニンタンパク質GroEL、および超常磁性酸化鉄ナノ粒子に注目し、それらやそれらの複合体の医学的応用に関して研究を行った。まず、GroELの一次元集積により生成するナノチューブの長さの調節を可能にする手法を開発した。ナノチューブの末端に結合すると重合停止を引き起こす可能性があるハーフカット（シングルリング）GroELを設計し、その共存下でGroEL を超分子重合させると、生成するナノチューブの長さを広い範囲で制御できることがわかった。さらに、長さが異なるナノチューブの細胞への取り込み能を評価し、短いナノチューブほど細胞に取り込まれやすい傾向を示すことを確認した。次に、外場を用いてナノチューブを操る仕組みを構築した。超常磁性酸化鉄ナノ粒子を合成し、その表面配位子を最適化することによりGroEL 内部へのナノ粒子の取り込みを実現した。得られたGroEL／ナノ粒子複合体を超分子重合させ、超常磁性ナノ粒子の一次元連鎖の構築に成功した。さらに、この一次元連鎖を磁場中におくと、ナノチューブ内部の超常磁性ナノ粒子間にスピン相互作用が発生し、結果として一次元連鎖同士が一時的にバンドル構造を形成することがわかった。次に、人工ウイルスとしてのsiRNAを含むタンパク質ナノチューブの構築とsiRNA送達について研究した。電荷が中和されたsiRNAナノカプレットと前述のGroELの混合物がナノチューブを形成する現象を見出し、siRNAへのメロシアニンユニットのインターカレーション又は疎水性相互作用がそのプロセスに重要であることを示した。このナノチューブ状人工ウイルスにDTTやATPをそれぞれ単独で加えるとナノチューブが部分的に切断し短くなること、およびATPとDTTの混合物を加えるとナノチューブがモノマーにまで解離してsiRNAを放出することがわかった。

专注于ATP和机械结构变化，我们专注于小动物的步伐以及超磁铁纳米颗粒，并研究了这些和这些复合物的医疗应用。首先，我们开发了一种方法，可以调整Groel的一维积累产生的纳米管的长度。设计一半的斜线（单个环）凹槽，在结合纳米管末端时可能会导致聚合停止，如果将凹槽在其共存下聚合，则可以在广泛的范围内控制生成的纳米管的长度。此外，对其进行了不同长度的纳米管的捕获能力，并且短纳米管倾向于将其带入细胞中。接下来，构建了使用外部区域操纵纳米管的机制。通过合成氧化寄生虫纳米颗粒并优化表面分布，实现了纳米颗粒掺入凹槽。获得的凹槽 /纳米颗粒复合物已成功抛光，并成功地构建了一个超米孔纳米颗粒的单一维链。此外，如果将一个维链放置在磁场中，则发现自旋相互作用发生在纳米管内部的超磁性纳米颗粒之间，从而导致暂时形成束结构。接下来，我们研究了蛋白质纳米管的结构，包括siRNA作为人造病毒，并输送siRNA。 sirna nano ostett的混合物和上面描述的凹槽的混合物形成了一种纳米管，该现象形成了一种纳米管，该纳米管中和电荷表明旋律anin单位与siRNA的互换或疏水相互作用在此过程中很重要。已经发现，如果单独将DTT和ATP应用于该纳米管状病毒，则纳米管将部分断开并缩短，并且添加了ATP和DTT的混合物，则将纳米管释放到单体中以释放SiRNA 。