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2018000005-20180205  
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本文公開日
 
タイトル
タイトル 中空人工蛋白質ナノ粒子と化学修飾を組み合わせた異分子内包分子カプセルの開発  
カナ チュウクウ ジンコウ タンパクシツ ナノ リュウシ ト カガク シュウショク オ クミアワセタ イブンシ ナイホウ ブンシ カプセル ノ カイハツ  
ローマ字 Chūkū jinkō tanpakushitsu nano ryūshi to kagaku shūshoku o kumiawaseta ibunshi naihō bunshi kapuseru no kaihatsu  
別タイトル
名前 Chemical modification of hollow artificial protein nano particle for incorporation of small molecules  
カナ  
ローマ字  
著者
名前 川上, 了史  
カナ カワカミ, ノリフミ  
ローマ字 Kawakami, Norifumi  
所属 慶應義塾大学理工学部専任講師 (有期)  
所属(翻訳)  
役割 Research team head  
外部リンク  
 
出版地
 
出版者
名前 慶應義塾大学  
カナ ケイオウ ギジュク ダイガク  
ローマ字 Keiō gijuku daigaku  
日付
出版年(from:yyyy) 2020  
出版年(to:yyyy)  
作成日(yyyy-mm-dd)  
更新日(yyyy-mm-dd)  
記録日(yyyy-mm-dd)  
形態
1 pdf  
上位タイトル
名前 学事振興資金研究成果実績報告書  
翻訳  
 
 
2018  
 
開始ページ  
終了ページ  
ISSN
 
ISBN
 
DOI
URI
JaLCDOI
NII論文ID
 
医中誌ID
 
その他ID
 
博士論文情報
学位授与番号  
学位授与年月日  
学位名  
学位授与機関  
抄録
本研究では申請者が自ら設計構築した新規中空タンパク質ナノ粒子TIP60について、内部空間に小分子化合物を閉じ込める手法について検討した。特に課題となっていたのは、TIP60は分子表面が多孔質形状を有しており、小分子化合物の取り込みについては容易に行える一方で、取り込まれた化合物がそのままカプセルから出てしまうという点であった。研究計画当初は、内部に分子が取り込まれたあとに、TIP60分子表面の孔を塞ぐような設計が機能するのではないかと考え、研究を行ってきたが、予備実験段階で化合物の溶解性や孔を塞ぐための化学修飾効率の低さなどの課題が明らかになり、そのままでは化合物の安定的な内包が困難であることがわかった。
しかし、一連の研究プロセスにおいて、「化合物の安定的な内包と任意のタイミングでの放出」が実現できる系を構築できることに気がついた。申請者が着目したのは、酸化と還元によって化学結合の形成と解離が可能なジスルフィド結合である。TIP60はカプセル内側の表面にチオール基を有するシステインを提示することが可能である。そこで、システインを導入した変異型TIP60にジスルフィド結合を有する小分子化合物を添加すれば、チオールとジスルフィドの間で交換反応が生じ、TIP60とその小分子化合物の一部の構造をTIP60内部に化学的に固定した形で内包できる可能性を検討した。実際に、モデル化合物であるDTNBという化合物を添加したところ、TIP60とDTNBの間で狙った通りの反応が生じ、小分子を直接内包することに成功した。さらに、この化学結合は、還元状態に置くことで可逆的に切断できることから、取り込まれた分子がTIP60の外部に放出されるのではないかと考え、還元したところ、実際に内包された化合物が放出されることも明らかにすることができた。したがって、当初の手順とは異なったものの、安定した小分子内包の分子機構の構築に成功した。
In this study, we have attempted to use newly developed hollow protein nanoparticle, TIP60, as a nano-capsule by incorporating small molecules in interior space. The TIP60 has a number of pores with at least 3 nm diameter at the molecular surface. Thus, the small molecules added to outside of TIP60 can penetrate in inner space. However, the molecules once penetrated in the inner space are easily released to exterior of TIP60 because of the large pores. To fix small molecules in the inner space, we initially performed chemical modification experiments to close the pore after introduction of pigment molecules. The data, however, showed that the modification rate is not sufficiently high to enclose the pigment molecules.
We next tried to fix the small molecules at the interior surface of TIP60 through the disulfide bond formation. The serine residues located at the interior surface of TIP60 was mutated to cysteine residue and reacted with the small molecule containing disulfide bond. We used DTNB as a modification molecule. As a result, cysteine thiol groups are modified by TNB through the thiol–disulfide bond exchanging reaction. The modified TNB can be released by the addition of reducing reagents. These data suggests that TIP60 can be used as redox responsive molecular nanocapsule.
 
目次

 
キーワード
 
NDC
 
注記

 
言語
日本語  

英語  
資源タイプ
text  
ジャンル
Research Paper  
著者版フラグ
publisher  
関連DOI
アクセス条件

 
最終更新日
Oct 24, 2022 13:35:30  
作成日
Oct 24, 2022 13:35:30  
所有者
mediacenter
 
更新履歴
Oct 24, 2022    インデックス を変更
 
インデックス
/ Public / 塾内助成報告書 / 学事振興資金研究成果実績報告書 / 2018年度
 
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