ペプチドナノファイバー

1.研究の概要とキーワード

 ペプチド(またはタンパク質)を構成単位とし、自己組織化によってナノファイバー(チューブ、シートを含む)構造を形成するものを、自在に設計します。さらに、形成されたファイバーに対して機能を付与することで、多機能かつ高選択性の新規生体ナノ材料の創出を目指します。ここで、機能としては、タンパク質、DNA、金属などとの特異的結合や、酵素としての反応活性から電磁気的特性まで含みます。
 (特許出願済:2003-385670, 2004-151698, 2004-308542, 2004-359336)


2.他の研究との相違点・新規な点

 この材料は、水溶媒中で常温常圧下、自己組織化を用いて生成させることができ、微生物による大量発現および生分解可能である点から、環境調和型で将来に渡って継続的に利用を見込める材料となります。


3.内容

 アミノ酸数7~21個からなる小型のペプチドで(下図左、緑色)、自己組織化によって直径2~10ナノメートルのファイバー(下図中央)となるものの設計に成功しました。
手法はタンパク質の新規人工デザイン研究の手法を独自に開発適用したものです。
 さらに、ファイバーの長さや集積度の制御も可能となりつつあります。このナノファイバーに生体反応を適用することで、例えば酵素の固定化(下図右、青色が酵素、赤色は基質)や金属結合をさせることによる導電性の付与など、機能化を図ることが可能となりました。


4.研究の適用分野

バイオとナノテクノロジーの融合分野:
規則性を持ったナノ材料でありながら、多様な生体分子としての構造と機能を併せ持つため、従来合成高分子では適用できなかった分野(例えば医療材料、環境調和型材料)や、
より高い機能を要求される分野(プロテインチップなど)への適用が可能となりました。


研究者  田村 厚夫
神戸大学自然科学研究科
神戸大学連携創造本部より

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