超分子ナノリアクターによる酵素反応の制御に関する研究

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超分子ナノリアクターによる酵素反応の制御に関する研究

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
STUDIES ON CONTROL OF ENZYME REANTIONS PERFORMED BY SUPRAMOLECULAR NANO-REACTORS
責任表示:
菊池 純一(奈良先端科学技術大学院大学・物質創成科学研究科・教授)
KIKUCHI Jun-ichi(奈良先端科学技術大学院大学・物質創成科学研究科・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1997-1998
概要(最新報告):
1. 本研究では、脂質二分子膜ベシクルに酵素反応を可逆的に制御するスイッチング機能を付与して、ナノスケールのインテリジェントリアクターを開発することを目的とした。 2. アミノ酸あるいは糖を組み込んだ人工脂質を開発し、これらの脂質が水中で形成する二分子膜ベシクルは、ナノリアクターとして利用できる十分な会合安定性を有することを明らかにした。 3. 二分子膜ベシクルへの酵素の固定化について検討し、NADH依存性の酸化還元酵素である乳酸脱水素酵素は活性を維持したまま、主に静電効果により膜表面に有効に固定化されることがわかった。 4. 酵素反応のスイッチとして機能する人工レセプターとしてステロイドシクロファンを開発し、その分子認識能を詳細に検討した。これに基づき、脂質二分子膜ベシクルに、2種類のシグナルリガンドを認識可能なステロイドシクロファンを組み込むことで、乳酸脱水素酵素の活性制御が可能になることを明らかにした。 5. 1分子で人工レセプターとしての機能を発現するステロイドシクロファンの代わりに、複数分子の膜内会合に依存してシグナル認識能が変化できる人工レセプターをいくつか開発した。これらは、膜内相分離にもとづいて酵素反応のON/OFFが可能であることが明らかになった。 6. 上記のナノリアクターに対して、反応制御のトリガーとなるシグナルリガンドの最適な組み合わせを検討した。人工レセプターに認識される一次シグナルとしては疎水性の芳香族アルデヒドが最適であり、人工レセプターと酵素間の二次シグナルとしては金属イオン、特に銅(II)イオンが適している。また、本系は超分子ナノリアクターとして、乳酸脱水素酵素以外の酵素にも適用可能であることがわかった。 続きを見る
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