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(In Japanese)動的高分子ナノ組織体による生体高分子の認識・応答・機能制御

Research report code R030000290
Posted date Feb 22, 2005
  • (In Japanese)秋吉 一成
  • (In Japanese)東京医科歯科大学生体材料工学研究所
Research organization
  • (In Japanese)東京医科歯科大学
Report name (In Japanese)動的高分子ナノ組織体による生体高分子の認識・応答・機能制御
Technology summary (In Japanese)次世代の高機能性材料開発には、ナノスケール領域での自己組織体の構造・機能を自在に制御する技術が不可欠である。その手本となる生体系における高分子のナノ組織体では、動的で、柔軟性があることが、高次の機能発現に本質的に重要である。本研究では、分子や外部刺激に応答して動的に構造変換が可能で、タンパク質に対して、認識、応答、機能制御し得る新しい動的高分子ナノ組織体を創製することを目的としている。特に、タンパク質のフォールディングと会合の制御や熱安定化機能を有する人工分子シャペロンシステムの創製とバイオテクノロジーでの利用について研究を行った。具体的には、分子シャペロン機能の発現に必要な、非天然のタンパク質を認識して可逆的に相互作用しえる機能性動的ナノゲルの設計を行い、そのシャペロン機能について検討を行った。
Research field
  • Polysaccharides
  • Structure and morphology of polymer solids
  • Biological function
  • Proteins and peptides in general
Published papers related (In Japanese)(1) K. Akiyoshi, E.-C. Kang, S. Kurumada, J. Sunamoto, T. Principi and F.M. Winnik, Controlled Association of Amphiphilic Polymers in Water; Thermosensitive Nanoparticles formed by Self-assembly of Hydrophobically Modified Pullulan and Poly(N-isopropylacrylamides), Macromolecules, 33, 3244-3249 (2000).
(2) K. Akiyoshi, A. Ueminami, S. Kurumada and Y. Nomura, Self-Association of Cholesterol-Bearing Poly(L-lysine) in Water and Control of its Secondary Structure by Host-Guest Interaction with Cyclodextrin, Macromolecules, 33, 6752-6756 (2000).
(3) S. Ghosh, S.J. Lee, K. Ito, K. Akiyoshi, J. Sunamoto, Y. Nakatani and G. Ourisson, Molecular Recognition on Giant Vesicles: Coating of Phytyl Phosphate Vesicles with a Polysaccharide Bearing Phytyl Chains, Chem. Commun., 267-268 (2000).
(4) H. Shiku, L.J. Wang, Y. Ikuta, T. Okugawa, M. Schmitt, X.G. Gu, K. Akiyoshi, J. Sunamoto and H. Nakamura, Development of a Cancer Vaccine: Peptides, Proteins, and DNA. Cancer Chemotherapy and Pharmacology, 46, S77-S82 (2000).
(5) K. Akiyoshi, S. Kobayashi and J. Sunamoto, Interaction between Proteins and Self-Assembled Nanoparticles of Hydrophobized Pullulan with Insulin: Host-Guest Interaction in Macromolecules, Koubunshi Ronbunshu, 58, 209-212 (2001).
(6) K. Akiyoshi, M. Ikeda, Y. Sasaki and J. Sunamoto, Controlled Association between Amphiphilic Polymers and Enzyme by Cyclodextrins in Heat Denatured Process: Artificial Molecular Chaperone, Studies in Surface Science and Catalysis, 132, 89-92 (2001).
(7) K. Akiyoshi, N. Maruichi, M. Kohara, S. Kitamura, Amphiphilic block copolymer with a molecular recognition site:induction of a novel binding characteristic of amylose by self-assembly of poly(ethylene oxide)-block-amylose in chloroform. Biomacromolecules, 3, 280-83 (2002).
(8) K. Kuroda, K. Fujimoto, J. Sunamoto, K. Akiyoshi, Hierarchical self-assembly of hydrophobically modified pullulan in water: gelation by networks of nanoparticles. Langmuir, 18, 3780-86 (2002).
(9) E.-C. Kang, T. Miyahara, K. Akiyoshi, J. Sunamoto, Partitioning of ganglioside-reconstituted liposomes in aqueous two-phase systems. J Bioactive and Compatible Polymers, 17, 87-104 (2002).
(10) Y. Ikuta, N. Katayama, L. Wang, T. Okugawa, Y. Takahashi, M. Schmitt, X. Gu, M. Watanabe, K. Akiyoshi, H. Nakamura, K. Kuribayashi, J. Sunamoto, H. Shiku. Presentation of a major histocompatibility complex class 1-binding peptide by monocyte-derived dendritic cells incorporating hydrophobized polysaccharide-truncated HER2 protein complex:implications for a polyvalent immuno-cell therapy. Blood, 99(10), 3717-24 (2002).
(11) 秋吉一成,疎水化多糖の集合体形成と機能,油化学, 49, 463-469 (2000).
(12) 秋吉一成,自己組織化多糖ナノゲル微粒子の設計と機能,化学総説48,糖鎖分子の設計と生理機能, 79-85 (2001).
(13) 秋吉一成,分子シャペロン-高分子の構造形成と変換を制御する動的分子システム-,化学フロンティア5 生命化学のニューセントラルドグマ,化学同人,15章 160-170, 2002.
(14) 秋吉一成,野村雄太,タンパグ質の機能性ナノキャリアーとしての分子シャペロン,DDS学会誌,印刷中
Research project
  • Precursory Research for Embryonic Science and Technology.;Organization and Function
Information research report
  • (In Japanese)秋吉 一成. 動的高分子ナノ組織体による生体高分子の認識・応答・機能制御. 「さきがけ研究21」研究報告会 「組織化と機能」領域 講演要旨集(研究期間:1999-2002),2002. p.18 - 19.