JP4457198B2 - Nanofibers composed of peptides and their production - Google Patents

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Description

本発明は、ペプチドという生体物質から成るバイオ分子で構成されたナノ材料、ナノ素材技術に関するものであり、また、機能物質の配置をナノメートル単位の精度で制御できるナノ加工技術に関するものである。 The present invention relates to nanomaterials and nanomaterial technologies composed of biomolecules composed of biological substances called peptides, and also relates to nanofabrication technologies capable of controlling the arrangement of functional substances with nanometer precision.

近年、ナノメートルスケールの材料についての研究が世界的に急速に進展している。また、環境への取り組みが重要視され、地球環境や人間にやさしい装置やシステムを構築すべく、自然界のタンパク質などの生体物質をモデルとした環境調和材料の研究が行われている。 In recent years, research on nanometer-scale materials has progressed rapidly worldwide. In addition, environmental efforts are regarded as important, and environmentally friendly materials that model biological substances such as proteins in the natural world are being studied in order to construct devices and systems that are friendly to the global environment and humans.

しかし、従来のナノスケール材料は、人工的な合成物であり、天然物で規則的な構造を形成させることは困難であった。天然物で材料を形成させる利点としては、物質自体及びその製法が自然に近く環境負荷が非常に小さいことがあげられる。
また、生体物質から成るバイオ分子の特徴を生かした応用、例えば医療材料としての活用が可能な点などがあげられる。この生体物質から成るバイオ分子により形成される材料として、ごく一部のタンパク質やペプチドが繊維を形成することは知られているが、工業的に形成条件を確立させることまでには至っていない状況である。
However, the conventional nanoscale material is an artificial synthetic product, and it is difficult to form a regular structure with a natural product. The advantage of forming a material from a natural product is that the substance itself and its production method are close to nature and the environmental load is very small.
In addition, there are applications that make use of the characteristics of biomolecules made of biological materials, such as the ability to be used as medical materials. As a material formed by biomolecules consisting of this biological material, it is known that only a small part of proteins and peptides form fibers, but industrial conditions have not yet been established. is there.

また、ペプチドにより構成されるナノファイバーは、担体、吸着材のほか、例えば生体適合材料として医療、薬剤分野に、マイクロ電子部品材料として電子・情報・エレクトロニクス分野に、あるいは乳化剤、安定剤、分散剤、湿潤剤などとして食品工業、農林業、繊維工業などの分野において利用が期待されている。従来、リン脂質の分子集合体として、天然由来のリン脂質から得られる球状の分子集合体、いわゆるリポソームが知られているが、これは、一般に薄膜法、熱分散法、溶液注入法、コール酸法、逆層蒸発法などによって製造されており、熟練した技術を必要とし、得られる分子集合体は、単一膜ベシクル又は球状の多重膜ベシクルであり、長繊維状集合体は得られなかった。 In addition to carriers and adsorbents, nanofibers composed of peptides include, for example, medical and pharmaceutical fields as biocompatible materials, electronic / information / electronic fields as microelectronic component materials, or emulsifiers, stabilizers, and dispersants. As a wetting agent, it is expected to be used in fields such as the food industry, agriculture and forestry, and textile industry. Conventionally, spherical molecular aggregates obtained from naturally-derived phospholipids, so-called liposomes, are known as molecular aggregates of phospholipids, and this is generally the thin film method, thermal dispersion method, solution injection method, cholic acid method. Is produced by a method such as a reverse layer evaporation method, requires a skillful technique, and the obtained molecular assembly is a single membrane vesicle or a spherical multi-membrane vesicle, and a long fibrous assembly was not obtained. .

特開2002−266007号公報JP 2002-266007 A

本発明が解決しようとする課題は、天然物で規則的な構造を有するナノスケールの材料、素材を提供することである。また、当該ナノ材料に、さまざまな特性・機能を持たせる酵素などの物質を配置し、特性・機能の向上、さまざまな用途の材料を作製することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a nanoscale material or material having a regular structure made of natural products. In addition, substances such as enzymes that give various properties and functions to the nanomaterial are arranged to improve the properties and functions, and to produce materials for various applications.

具体的には、ペプチドについて、幅数ナノから数十ナノメートル、長さ数百ナノメートル規模のナノメートルスケールの微細繊維を形成する新規ペプチドの配列、当該配列を成す物質のナノファイバーの形成条件の特定、ペプチドで構成されるナノファイバーの形状の制御方法について提供することを目的としてなされたものである。   Specifically, for peptides, an array of novel peptides that form nanometer-scale fine fibers with a width of several nanometers to several tens of nanometers and a length of several hundred nanometers, and conditions for forming nanofibers of the substances that form the arrays The purpose of this invention is to provide a method for controlling the shape of nanofibers composed of peptides.

本発明者は、ペプチドにより構成されるナノファイバーについて鋭意研究を重ねた結果、天然アミノ酸のみで、アミノ酸数3残基以77残基以下で構成されるペプチドを、常温常圧の水溶媒中で、特異的条件下で自己組織化させることにより、幅数ナノから数十ナノメートル、長さ数百ナノメートルから数十マイクロメートルに至るナノファイバーが形成できることを知見し、本発明を完成した。   As a result of intensive research on nanofibers composed of peptides, the present inventor has found that peptides composed of only 3 amino acids and no more than 77 amino acids in a water solvent at room temperature and normal pressure. The inventors have found that nanofibers having a width of several nanometers to several tens of nanometers and a length of several hundred nanometers to several tens of micrometers can be formed by self-assembly under specific conditions, and the present invention has been completed.

本発明に係るナノファイバーを形成するペプチドは、繊維形成の報告例のない新規のアミノ酸配列からなるペプチドであり、具体的には、Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)で示される7アミノ酸からなるものを基本として、これとこの一部である3〜7アミノ酸からなるペプチド断片またはペプチド断片を含むものである。ペプチド断片としては、Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号2),Phe-Ile-Val-Ile-Phe(配列番号3),Ile-Val-Ile-Phe(配列番号4),Phe-Ile-Val-Ile(配列番号5),Phe-Ile-Val,Val-Ile-Pheで繊維形成できることを確認した。また、ペプチド断片として、Ile-Val-Ileの3アミノ酸残基は、繊維形成できないことを確認した。これより、Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)を基本にして、天然アミノ酸フェニルアラニン(Phe)を含む3残基以上7残基以下のペプチド断片がナノファイバーを形成すると考える。 The peptide that forms the nanofiber according to the present invention is a peptide consisting of a novel amino acid sequence that has not been reported for fiber formation. Specifically, Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: The peptide fragment or peptide fragment consisting of 3 to 7 amino acids, which is a part of the 7 amino acids shown in 1), is included. Peptide fragments include Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 2), Phe-Ile-Val-Ile-Phe (SEQ ID NO: 3), Ile-Val-Ile-Phe (SEQ ID NO: 4), It was confirmed that fibers could be formed with Phe-Ile-Val-Ile (SEQ ID NO: 5), Phe-Ile-Val, and Val-Ile-Phe. Further, it was confirmed that the 3 amino acid residues of Ile-Val-Ile cannot form a fiber as a peptide fragment. Based on Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 1), peptide fragments of 3 to 7 residues containing the natural amino acid phenylalanine (Phe) form nanofibers. I think so.

また、特異的条件とは、分子間力を制御するため、特別に最適化されたpHや塩強度に制御することである。但し、水に難溶のペプチド断片であるPhe-Ile-Val-Ile-Phe(配列番号3)とVal-Ile-Pheについては、有機溶媒に溶解後に精製水で希釈してファイバーを形成させる製法を発明した。   In addition, the specific condition is to control the pH and salt strength to be specifically optimized in order to control the intermolecular force. However, Phe-Ile-Val-Ile-Phe (SEQ ID NO: 3) and Val-Ile-Phe, which are poorly soluble peptide fragments in water, are dissolved in an organic solvent and then diluted with purified water to form fibers. Was invented.

また、前記ペプチド断片による微細繊維の製造方法において、微細繊維を作製させる基板の種類、基板の洗浄の有無、混合液の攪拌の有無により、微細繊維の形態を制御できることを見出した。また、繊維形成によって水溶液系から析出するペプチドで構成されるナノファイバーを遠心分離することにより、上澄みの反応水溶液を回収でき、これを再利用できることを見出した。上澄みの反応水溶液をほぼ100%近く回収でき、そのままナノファイバー作製に再利用できるため、量産を容易とし、かつ、廃棄物を出さない製造工程が実現できる。 Moreover, in the manufacturing method of the fine fiber by the said peptide fragment, it discovered that the form of the fine fiber was controllable by the kind of board | substrate which produces a fine fiber, the presence or absence of washing | cleaning of a board | substrate, and the presence or absence of stirring of a liquid mixture. Moreover, it discovered that the reaction aqueous solution of supernatant could be collect | recovered by centrifuging the nanofiber comprised by the peptide which precipitates from aqueous solution system by fiber formation, and this can be reused. Almost 100% of the supernatant reaction aqueous solution can be collected and reused as it is for the production of nanofibers, so that mass production is easy and a manufacturing process that does not generate waste can be realized.

さらに、鋭意研究の結果、ペプチドにより構成されるナノファイバーに、酵素を結合させることにより、酵素の耐熱性や活性寿命を向上し、酵素を安定的に機能させることを可能とする酵素固定化材料として本発明にかかるナノファイバーを利用できることを見出した。
具体的には、Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)の7残基からなるナノファイバーに、プロテアーゼ(タンパク質分解酵素)であるキモトリプシンのリジン残基をビオチン化し、アビジンを介して結合させたものについて、プロテアーゼが自己分解(autolysis)を起こして時間とともに活性が減少するという状態を抑制できることを見出し、ナノファイバーを、酵素を安定化させるための酵素固定化材料として利用する方法を発明した。
Furthermore, as a result of diligent research, enzyme immobilization materials that improve the heat resistance and active life of enzymes and allow them to function stably by binding them to nanofibers composed of peptides. It was found that the nanofiber according to the present invention can be used.
Specifically, a lysine residue of chymotrypsin, a protease (proteolytic enzyme), is biotinylated on a nanofiber consisting of 7 residues of Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 1). As for the substance that is bound via avidin, it has been found that proteases can suppress the state of autolysis and decrease in activity over time, and nanofiber is used as an enzyme immobilization material to stabilize the enzyme. Invented a method to use.

本発明に係るナノファイバーを形成するペプチドは、アミノ酸配列の種類および形成条件を制御することにより、直線状や曲線状などの多様な形態をもったナノファイバーを形成させることができ、また、前記ナノファイバーが寄り集まることにより、ナノメートルスケールでのテープ状あるいはシート状のより大きな構造体を形成させることができるという効果を有する。
これらのナノファイバー,ナノテープおよびナノシートは、天然アミノ酸のみで構成され、ペプチドの自己組織化を利用して作製するため、エネルギーや人工合成物の添加は不要であり、また、ナノファイバーの作製過程において使用する溶液は、完全に再利用可能であり、作製プロセスにおいて廃棄物を生成しないことから、環境負荷が少ないという効果を有する。
また、本発明に係るナノファイバーを形成するペプチドのうち、特に、アミノ酸7残基であるLys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)からなるナノファイバーに酵素を結合させることで、耐熱性と安定性に優れた酵素とする固定化材料として利用できるという効果を有する。
The peptide that forms the nanofiber according to the present invention can form nanofibers having various forms such as a linear shape and a curved shape by controlling the type and forming conditions of the amino acid sequence. By gathering the nanofibers, it is possible to form a tape-like or sheet-like larger structure on the nanometer scale.
These nanofibers, nanotapes, and nanosheets are composed only of natural amino acids and are produced using the self-assembly of peptides, so energy and artificial compounds are not required to be added. Since the solution used is completely reusable and does not produce waste in the production process, it has the effect of low environmental impact.
In addition, among the peptides forming the nanofiber according to the present invention, in particular, an enzyme is bound to a nanofiber composed of Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 1), which is 7 amino acid residues. Thus, it has an effect that it can be used as an immobilizing material for an enzyme having excellent heat resistance and stability.

以下、本発明ナノファイバーを形成するペプチドを作製方法および酵素固定化方法などについて最良の形態を詳細に説明する。   BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the best mode of a method for producing a peptide that forms the nanofiber of the present invention and an enzyme immobilization method will be described in detail.

先ず、ペプチドによるナノファイバー作製手順フローについて図1に基づいて説明する。アミノ酸配列が、Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)で示されるペプチドを精製水に溶かすことにより3ミリモル/リットルの濃度となるペプチドストック溶液を作製する。また、リン酸緩衝溶液のストック溶液(pH7.0付近)と食塩水のストック溶液(pH7.0付近)を混合して、塩強度が10〜1000ミリモル/リットルの範囲のもの、望ましくは500ミリモル/リットルの塩強度を有する溶液を準備する。これを用いて、前記ペプチドストック溶液を1/10に希釈し、攪拌する。これから、300マイクロモル/リットルのペプチド溶液(25ミリモル/リットルのリン酸緩衝液,pH7.0,500ミリモル/リットル以下の食塩を含む)を、室温(25度)で1週間程度静置させることにより、ナノファイバーを作製する。   First, the procedure for producing nanofibers using peptides will be described with reference to FIG. A peptide stock solution having a concentration of 3 mmol / liter is prepared by dissolving a peptide represented by the amino acid sequence Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 1) in purified water. In addition, a phosphate buffer solution stock solution (around pH 7.0) and a saline solution (pH 7.0) are mixed to have a salt strength in the range of 10 to 1000 mmol / liter, preferably 500 mmol. Prepare a solution with a salt strength of 1 / liter. Using this, the peptide stock solution is diluted to 1/10 and stirred. From this, a 300 micromol / liter peptide solution (25 mmol / liter phosphate buffer, pH 7.0, containing 500 mmol / liter or less of sodium chloride) is allowed to stand at room temperature (25 degrees) for about one week. To produce nanofibers.

また、このナノファイバーを量産する方法を以下に説明する。上述の作製手順フローに従い作製したナノファイバーは、繊維形成によって水溶液系から析出するため、遠心分離など行うことにより、水溶液からナノファイバーのみ取り出すことが可能である。このナノファイバーは収率100%近くで沈殿することが確認できている。これは、作製反応に用いた水溶液系は、そのまま次のナノファイバーの作製に再利用できることを意味する。従って、本発明に係るナノファイバーの量産については、水溶液系に目的のペプチドを投入、沈殿、分離抽出の繰返し工程にて実現できることとなる。反応に伴う水溶液系は完全に再利用可能であるため、量産プロセスにおいて廃棄物を出さず、かつ、単純な量産プロセスとできる。   A method for mass-producing the nanofiber will be described below. Since the nanofibers produced according to the above-described production procedure flow precipitate from the aqueous solution system due to fiber formation, it is possible to take out only the nanofibers from the aqueous solution by performing centrifugation or the like. It has been confirmed that the nanofibers are precipitated with a yield of nearly 100%. This means that the aqueous solution system used for the production reaction can be reused for production of the next nanofiber as it is. Therefore, mass production of the nanofiber according to the present invention can be realized by repeating the steps of introducing the target peptide into the aqueous solution system, precipitation, separation and extraction. Since the aqueous solution system accompanying the reaction is completely reusable, no waste is generated in the mass production process, and a simple mass production process can be achieved.

上述の作製手順フロー(pH7.0,100ミリモル/リットルの食塩の条件において)により作製したナノファイバーの原子間力顕微鏡(AFM)画像を図2に、電子顕微鏡(EM)画像を図3に示す。また、図4〜6には、作製されたナノファイバーが、直径5ナノメートル程度で、長さ数マイクロ〜十数マイクロメートルのものであることが示されている。   FIG. 2 shows an atomic force microscope (AFM) image and FIG. 3 shows an electron microscope (EM) image of the nanofibers produced by the above-described production procedure flow (under conditions of pH 7.0, 100 mmol / liter of sodium chloride). . 4 to 6 show that the produced nanofibers have a diameter of about 5 nanometers and a length of several micrometers to several tens of micrometers.

また、次に、塩強度を変化させることにより、ナノファイバーの形状(太さ)を制御できることについて説明する。図7および図8は、上述のペプチドLys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)からナノファイバーを作製する手順において、塩強度を強くし、実施例1の場合の塩強度を100ミリモル/リットルから700ミリモル/リットルとしたものである。図7および図8は、塩強度を調整することによりナノファイバーの直径を約5ナノメートルから約22ナノメートルに変化させることができることを示している。   Next, the fact that the shape (thickness) of the nanofiber can be controlled by changing the salt strength will be described. FIG. 7 and FIG. 8 show the salt in the case of Example 1 by increasing the salt strength in the procedure for producing nanofibers from the above-mentioned peptide Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 1). The strength is from 100 mmol / liter to 700 mmol / liter. 7 and 8 show that the nanofiber diameter can be varied from about 5 nanometers to about 22 nanometers by adjusting the salt strength.

同様に、ペプチド断片として、Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号2)の6残基が繊維形成できることを示した画像を図9に、Phe-Ile-Val-Ile-Phe(配列番号3)の5残基が繊維形成できることを示した画像を図10〜図12に、Ile-Val-Ile-Phe(配列番号4)の4残基が繊維形成できることを示した画像を図13に、Phe-Ile-Val-Ile(配列番号5)の4残基が繊維形成できることを示した画像を図14に、Phe-Ile-Valの3残基が繊維形成できることを示した画像を図15に、Val-Ile-Pheの3残基が繊維形成できることを示した画像を図16および図17にそれぞれ示す。

ここで、Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号2),Ile-Val-Ile-Phe(配列番号4),Phe-Ile-Val-Ile(配列番号5),Phe-Ile-Val,Val-Ile-Pheについては、実施例1と同様に、図1に示すナノファイバー作製手順フローにて作製したものである。
Similarly, as a peptide fragment, an image showing that 6 residues of Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 2) can form fibers is shown in FIG. 9, and Phe-Ile-Val-Ile-Phe ( FIGS. 10 to 12 show images showing that 5 residues of SEQ ID NO: 3) can form fibers, and FIGS. 10 to 12 show images showing that 4 residues of Ile-Val-Ile-Phe (SEQ ID NO: 4) can form fibers. Fig. 13 shows an image showing that 4 residues of Phe-Ile-Val-Ile (SEQ ID NO: 5) can form fibers. Fig. 14 shows an image showing that 3 residues of Phe-Ile-Val can form fibers. FIG. 15 and FIG. 17 show images showing that three residues of Val-Ile-Phe can form fibers, respectively.

Here, Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 2), Ile-Val-Ile-Phe (SEQ ID NO: 4), Phe-Ile-Val-Ile (SEQ ID NO: 5), Phe-Ile- Val and Val-Ile-Phe are produced by the nanofiber production procedure flow shown in FIG.

また、水に難溶のペプチドである、Phe-Ile-Val-Ile-Phe(配列番号3)またはVal-Ile-Pheの場合は、クリベージ溶液に溶解し、これを水で約10倍に希釈した溶液を常温常圧下で静置することにより作製するナノファイバーの製造方法を開発した。

尚、Val-Ile-Pheの場合は、水に難溶であるが、水溶液からでもナノファイバーの生成が可能であることを確認しており、水溶液に溶解するか、有機溶媒に溶かして希釈するか、いずれかの作製フローによりナノファイバーの作製が可能である。

ここで、クリベージ溶液は、以下のA〜Cの3種類のいずれかのものを用いる。

A:9.5mlTFA(トリフルオロ酢酸)+0.5ml精製水

B:0.75g結晶フェノール+0.25mlEDT(エタンジチオール)+0.5mlチオアニソール+0.5ml精製水+8.25mlTFA

C:0.25mlEDT+0.25ml精製水+9.5mlTFA
In the case of Phe-Ile-Val-Ile-Phe (SEQ ID NO: 3) or Val-Ile-Phe, which is a poorly soluble peptide, it is dissolved in a cleavage solution and diluted about 10 times with water. We have developed a method for producing nanofibers, which is prepared by allowing the prepared solution to stand at normal temperature and pressure.

In the case of Val-Ile-Phe, although it is sparingly soluble in water, it has been confirmed that nanofibers can be generated even from an aqueous solution, and it is dissolved in an aqueous solution or diluted by dissolving in an organic solvent. Alternatively, nanofibers can be produced by either production flow.

Here, as the cribage solution, any one of the following three types A to C is used.

A: 9.5 ml TFA (trifluoroacetic acid) + 0.5 ml purified water

B: 0.75 g crystalline phenol + 0.25 ml EDT (ethanedithiol) + 0.5 ml thioanisole + 0.5 ml purified water + 8.25 ml TFA

C: 0.25ml EDT + 0.25ml purified water + 9.5ml TFA

次の実施例として、アミノ酸配列が、Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)であるアミノ酸7残基を一部に含むペプチドが、ナノファイバーを形成する例を説明する。図19および図20は、アミノ酸配列が、Ser-Ala-Gly-Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys-Asn-Asp(配列番号6)であるアミノ酸12残基からなるペプチドが、ナノファイバーを形成できることを示した画像である。アミノ酸配列が、Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)であるアミノ酸7残基を一部に含むペプチドについて、N末端方向もしくはC末端方向にアミノ酸を付加して、アミノ酸数を増やしていった場合において、アミノ酸数77残基のペプチドで、ナノファイバーを形成できることを確認している。   As a next example, an example in which a peptide partially containing 7 amino acid residues whose amino acid sequence is Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 1) forms nanofibers will be described. To do. 19 and 20, a peptide consisting of 12 amino acids whose amino acid sequence is Ser-Ala-Gly-Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys-Asn-Asp (SEQ ID NO: 6), It is the image which showed that nanofiber could be formed. For a peptide partially containing 7 amino acid residues whose amino acid sequence is Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 1), add an amino acid in the N-terminal direction or C-terminal direction, When the number of amino acids is increased, it has been confirmed that a nanofiber can be formed with a peptide having 77 amino acids.

次の実施例として、ナノファイバーを作製させる基板の種類を変化させることにより、微細繊維の形態を制御する方法について説明する。図11と図12は、アミノ酸配列がPhe-Ile-Val-Ile-Phe(配列番号3)で示されるペプチドからナノファイバーを作製する際、雲母上で形成するか、ガラス上で形成するかをにより、形成されるナノファイバーの形状が異なる様子を示している。雲母上で形成されたものは、シート状(ほぼ均一の大きさの繊維が一面に配した形状)に形成できる一方、ガラス上で形成されたものは、テープ状(繊維が平面的に束ねられた形状)に形成できる。このことは、形成基板の種類によってナノファイバーの形態制御が可能であることを示している。   As a next example, a method for controlling the form of fine fibers by changing the type of substrate on which nanofibers are produced will be described. FIG. 11 and FIG. 12 show whether a nanofiber is formed on mica or glass when a nanofiber is produced from a peptide whose amino acid sequence is represented by Phe-Ile-Val-Ile-Phe (SEQ ID NO: 3). This shows how the shapes of the formed nanofibers are different. The one formed on mica can be formed into a sheet (a shape in which fibers of almost uniform size are arranged on one side), while the one formed on glass is a tape (fibers are bundled in a plane) Shape). This indicates that the shape of the nanofiber can be controlled depending on the type of the formation substrate.

次の実施例として、前記ナノファイバーの作成手順において、ペプチドを常温常圧下で基板上に静置する際に、ペプチドを吸着させた基板を水で洗浄することにより、ナノファイバーの形態制御が可能であることを説明する。
アミノ酸配列がPhe-Ile-Val-Ile-Phe(配列番号3)で構成されるペプチドを雲母基板上に静置する際に、基板の洗浄を実施しなかった場合のものを図10に、基板の洗浄を実施した場合のものを図11に示す。図10の場合は、ナノファイバーが網目状に形成されているのに対して、図11の場合は、ナノファイバーがある方向性をもってシート状に形成されている。
これは、吸着する基板を水で洗浄するか否かの条件にて、ナノファイバーの形態制御を行えることを示している。
ここで、基板の洗浄方法は、ペプチドの溶液を基板上に5マイクロリットル滴下し、室温にて完全に乾燥させた後、マイクロピペットで1ミリリットルの精製水を傾けた基板の上端から約20マイクロリットルずつ滴下することにより行うものである。
As a next example, when the peptide is allowed to stand on the substrate at room temperature and normal pressure in the nanofiber preparation procedure, the shape of the nanofiber can be controlled by washing the substrate on which the peptide is adsorbed with water. Explain that.
FIG. 10 shows the case where the substrate was not washed when the peptide comprising the amino acid sequence Phe-Ile-Val-Ile-Phe (SEQ ID NO: 3) was left on the mica substrate. FIG. 11 shows the case where the cleaning is performed. In the case of FIG. 10, the nanofibers are formed in a mesh shape, whereas in the case of FIG. 11, the nanofibers are formed in a sheet shape with a certain direction.
This indicates that the shape of the nanofiber can be controlled under the condition whether or not the adsorbing substrate is washed with water.
Here, the substrate was washed by dropping 5 microliters of the peptide solution onto the substrate, drying it completely at room temperature, and then tilting 1 milliliter of purified water with a micropipette from the top of the substrate to about 20 microliters. It is performed by dropping liters.

次の実施例として、ナノファイバーを作製させる際、混合液の攪拌の有無により、微細繊維の形態を制御する方法について説明する。図17と図18は、アミノ酸配列がVal-Ile-Pheで示されるペプチドからナノファイバーを作製する際、攪拌の有無により、形成されるナノファイバーの形状が異なる様子を示した画像である。 As a next example, a method for controlling the form of fine fibers depending on the presence or absence of stirring of the mixed solution when producing nanofibers will be described. FIG. 17 and FIG. 18 are images showing how the shape of the formed nanofiber differs depending on the presence or absence of stirring when the nanofiber is produced from a peptide having an amino acid sequence represented by Val-Ile-Phe.

ここで、図18に示すナノファイバーの画像は、ナノファイバーの生成過程において、攪拌しつづけることで、分子間衝突回数を増やし、均一度を上げ、雲母基板との相互作用により方向性を揃える(雲母の結晶格子方向に揃える)ことを可能としたことにより、ナノメートルサイズのジャンクションを形成できたことを示している。図18の画像は、0.5マイクロメートル程度の長さの3本のナノファイバーが、120度の角度間隔でつながり、ジャンクションの形態をしている様子を示している。   Here, in the nanofiber image shown in FIG. 18, the number of intermolecular collisions is increased and the uniformity is increased by continuing stirring in the nanofiber generation process, and the directionality is aligned by interaction with the mica substrate ( It was shown that a nanometer-sized junction could be formed by making it possible to align with the crystal lattice direction of mica. The image in FIG. 18 shows a state in which three nanofibers having a length of about 0.5 micrometers are connected at an angular interval of 120 degrees to form a junction.

次に、本発明に係るペプチドにより形成されたナノファイバーに酵素を結合させることにより、酵素の耐熱性及び/または活性寿命を向上し、酵素を安定的に機能させることを可能とする酵素固定化材料と成りうることを詳述する。実施例として、Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)の7残基からなるナノファイバーに、酵素としてプロテアーゼ(タンパク質分解酵素)であるキモトリプシンのリジン残基やN末端のアミノ基をビオチン化し、アビジンを介して結合させたものについて、酵素(プロテアーゼ)が自己分解(autolysis)を起こして時間とともに活性が減少するという状態を抑制できることを説明する。言い換えると、本発明にかかるナノファイバーを、酵素を安定化させるための酵素固定化材料できることを説明するものである。ここで、酵素固定化の概念図を図21に示すこととする。 Next, by immobilizing the enzyme to the nanofiber formed by the peptide according to the present invention, the enzyme immobilization that improves the heat resistance and / or active life of the enzyme and allows the enzyme to function stably. Details of possible materials. As an example, a lysine residue or N-terminal of chymotrypsin, which is a protease (proteolytic enzyme), is used as a nanofiber consisting of 7 residues of Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 1). It is explained that an enzyme (protease) undergoes autolysis due to biotinylation of its amino group and bound via avidin, and the activity decreases with time. In other words, it explains that the nanofiber according to the present invention can be an enzyme immobilization material for stabilizing an enzyme. Here, a conceptual diagram of enzyme immobilization is shown in FIG.

先ず、アミノ酸配列Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)について、ナノファイバー形成後、α-キモトリプシンについてはそのまま溶液中で、ビオチン化試薬(Biotin-(AC5)2-Sulfo-OSu)を用いてリジン残基(の一部)をビオチン化する。モル当りビオチン化率は、ナノファイバーで約35%キモトリプシンで約47%であることを測定により確認した。 First, with respect to the amino acid sequence Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 1), after formation of nanofibers, α-chymotrypsin was used in the solution as it was in a biotinylated reagent (Biotin- (AC 5 ) 2 -Sulfo-OSu) is used to biotinylate (part of) lysine residues. It was confirmed by measurement that the biotinylation rate per mole was about 35% for nanofibers and about 47% for chymotrypsin.

また、酵素活性は、合成基質(Suc-Ala-Ala-Pro-Phe-pNA)の吸光度の変化をモニターすることで得る。活性の比較は、同条件とすべく、ビオチン化したナノファイバーと酵素の混合物に、アビジンを入れた場合(ファイバーと酵素が結合)と入れない場合(ファイバーと酵素が遊離)とで比較する。測定温度は、25度、pH7で、分解速度をもって活性としている。
この溶液を、例えば55度で30分放置したのち、25度に戻して活性測定を行うと、アビジンなしでは活性が19.7%に低下(約五分の一)したが、アビジン入りでは49.7%(約二分の一)であった。これは、酵素のナノファイバーへの固定化によって酵素が安定化し、この時点で活性が約2.5倍(49.7/19.7)となっていることを示している。図22に、α−キモトリプシンの残存活性を示したグラフを示す。これは、安定で高機能(高耐熱性)な酵素を作成するための材料として、ナノファイバーが有用であることを示すデータである。
The enzyme activity is obtained by monitoring the change in absorbance of the synthetic substrate (Suc-Ala-Ala-Pro-Phe-pNA). The activity is compared under the same conditions when avidin is added to the biotinylated nanofiber and enzyme mixture (fiber and enzyme are bound) and when it is not added (fiber and enzyme are released). The measurement temperature is 25 ° C., pH 7, and it is active with a decomposition rate.
When this solution was allowed to stand at 55 ° C. for 30 minutes and then returned to 25 ° C. and the activity was measured, the activity decreased to 19.7% without avidin (about one fifth), but with avidin 49.7% ( About one-half). This indicates that the enzyme is stabilized by immobilization of the enzyme on the nanofiber, and the activity is about 2.5 times (49.7 / 19.7) at this point. FIG. 22 shows a graph showing the residual activity of α-chymotrypsin. This is data showing that nanofiber is useful as a material for producing a stable and highly functional (high heat resistant) enzyme.

ここで、ビオチン化率の測定方法について、以下に詳細に説明する。先ず、4-Hydrooxyazobenzene-2-carboxylic acid(HABA)を秤量し、10mMHABAになるように10mMNaOH水溶液を加える(HABA溶液の調製)。さらに、アビジンを秤量し、phosphate buffered saline (PBS)と先に調整したHABA溶液を加えて、アビジンの最終濃度が約7μM、HABAの最終濃度が約300μMになるように調製する(HABA-アビジン溶液の調製)。180μlのHABA-アビジン溶液を、ミクロセル(光路長1cm)に入れ、紫外分光光度計(HITACHI U-3210 spectrophotometer)で500nmの吸光度を測定する。これを3回繰り返し、3回の平均値をその値とする(これをAbsAとする)。次に180μlのHABA-アビジン溶液に20μlのビオチン化したナノファイバーを加え、5分間以上静置した後、同様に500nmの吸光度を測定する(これをAbsBとする)。AbsAとAbsBの値より、下記の数式1を用いて、ファイバーに固定化されたビオチン濃度[A(mol/l)]を算出している。 Here, a method for measuring the biotinylation rate will be described in detail below. First, 4-Hydrooxyazobenzene-2-carboxylic acid (HABA) is weighed, and 10 mM NaOH aqueous solution is added so as to be 10 mM HABA (Preparation of HABA solution). Further, weigh out avidin and add phosphate buffered saline (PBS) and the previously prepared HABA solution to prepare a final concentration of avidin of about 7 μM and a final concentration of HABA of about 300 μM (HABA-avidin solution). Preparation). 180 μl of HABA-avidin solution is placed in a microcell (optical path length 1 cm), and absorbance at 500 nm is measured with an ultraviolet spectrophotometer (HITACHI U-3210 spectrophotometer). This is repeated three times, and the average of the three times is taken as that value (this is called Abs A ). Next, 20 μl of biotinylated nanofiber is added to 180 μl of HABA-avidin solution, and the mixture is allowed to stand for 5 minutes or more, and then the absorbance at 500 nm is measured in the same manner (this is Abs B ). From the values of Abs A and Abs B, the concentration of biotin immobilized on the fiber [A (mol / l)] is calculated using Equation 1 below.

また、ビオチン化されたペプチド濃度をB(mol/l)とすると、下記の数式2により、ペプチド1分子をラベル化したビオチンの数を計算することができる。 If the biotinylated peptide concentration is B (mol / l), the number of biotins labeled with one peptide molecule can be calculated by the following formula 2.

さらに、ビオチン化キモトリプシンのビオチン化率も同様に測定し、算出する。 Furthermore, the biotinylation rate of biotinylated chymotrypsin is also measured and calculated in the same manner.


また、キモトリプシンのナノファイバーへの固定化はビオチン化ファイバーとビオチン化酵素を、それぞれアビジンを介して結合させることで行うことができる。アビジンは4つのビオチン結合部位をもっており、これを固定化に利用する。まず初めにHABA法で見積もったナノファイバーに固定化されたビオチン濃度をもとに、等量になるようにアビジン溶液を添加して5分間結合反応を行う。その後、さらにナノファイバーに固定化されたビオチン濃度と等量になるようにビオチン化キモトリプシン溶液を添加することで、固定化を行う。

Also, chymotrypsin can be immobilized on nanofibers by binding a biotinylated fiber and a biotinylated enzyme via avidin, respectively. Avidin has four biotin binding sites, which are used for immobilization. First, based on the concentration of biotin immobilized on the nanofibers estimated by the HABA method, an avidin solution is added in an equal amount and a binding reaction is performed for 5 minutes. Thereafter, the biotinylated chymotrypsin solution is further added so as to be equivalent to the concentration of biotin immobilized on the nanofibers to perform immobilization.

次に、酵素活性の吸光度変化のモニタ測定方法について説明する。ナノファイバーに固定化されたキモトリプシンの基質分解活性を評価するために、55℃で30分間温置した後の25℃での残存活性を測定する。また同様にアビジンが存在しなかった場合の残存活性についても測定を行う。初めにキモトリプシンの基質として合成基質N-succinyl-L-Ala-L-Ala-L-Pro-L-Phe-p-nitroanilide(AAPF)を用い、それを25mMリン酸緩衝溶液(750mM NaCl、pH7.0)に500μMになるように溶かす。さらにファイバーに固定化されたキモトリプシンの濃度が3μMになるように、試料を25mMリン酸緩衝溶液(750mM NaCl、pH7.0)で希釈した後、3 μMに調製した試料をブロックインキュベーター(KOKEN RIKA)を用いて、55℃で30分間温置する。その後(A)55℃で温置しなかった試料と(B)55℃で温置した試料を同時に活性測定し、基質AAPFの分解初速度の比(B/A)を求め、残存活性(%)を求める。
Next, a monitor measurement method for the change in absorbance of the enzyme activity will be described. In order to evaluate the substrate degradation activity of chymotrypsin immobilized on the nanofiber, the residual activity at 25 ° C. after incubation at 55 ° C. for 30 minutes is measured. Similarly, the residual activity in the absence of avidin is also measured. First, a synthetic substrate N-succinyl-L-Ala-L-Ala-L-Pro-L-Phe-p-nitroanilide (AAPF) was used as a substrate for chymotrypsin, which was added to a 25 mM phosphate buffer solution (750 mM NaCl, pH 7. 0) is dissolved to 500 μM. Further, after diluting the sample with 25 mM phosphate buffer solution (750 mM NaCl, pH 7.0) so that the concentration of chymotrypsin immobilized on the fiber becomes 3 μM, the sample prepared to 3 μM is diluted with a block incubator (KOKEN RIKA). Incubate for 30 minutes at 55 ° C. Thereafter, (A) the sample not incubated at 55 ° C. and (B) the sample incubated at 55 ° C. were simultaneously measured for activity, and the ratio (B / A) of the initial decomposition rate of the substrate AAPF was determined to determine the residual activity (% )

活性測定は、紫外分光プレートリーダー(Molecular Devices)を使用し、測定または解析ソフトとしては、SOFT max PRO ver.3.1(Molecular Devices)を用いた。本実験では、キモトリプシンによるAAPFの分解から生成した p-nitroanilineの405nmにおける吸収を追跡した。まず96 well plate (clear flat bottom) (SUMILON)に20 μlの試料(最終濃度0.6 μM)を入れ、次に80μlの AAPF(最終濃度400μM)を加えて酵素反応を開始させた。 その後96 well plateを速やかにプレートリーダーにセットし、10秒間攪拌を行った後、吸光度測定を開始した。測定時間は10分間で、10秒毎に吸光度を測定(測定毎に2秒間攪拌)した。その結果、反応時間(sec)に対してそれぞれの吸光度(OD)をプロットすることにより比例関係が得られ、測定開始から5分間の吸光度の変化量を反応の初速度(mOD/sec)とした。この測定で得られたそれぞれの初速度をもとに、残存活性を計算した。 For the activity measurement, an ultraviolet spectroscopic plate reader (Molecular Devices) was used, and SOFT max PRO ver.3.1 (Molecular Devices) was used as measurement or analysis software. In this experiment, the absorption at 405 nm of p-nitroaniline produced from the degradation of AAPF by chymotrypsin was followed. First, 20 μl of a sample (final concentration 0.6 μM) was placed in a 96 well plate (clear flat bottom) (SUMILON), and then 80 μl of AAPF (final concentration 400 μM) was added to start the enzyme reaction. Thereafter, the 96-well plate was quickly set on a plate reader, stirred for 10 seconds, and absorbance measurement was started. The measurement time was 10 minutes, and the absorbance was measured every 10 seconds (2 seconds of stirring for each measurement). As a result, proportionality was obtained by plotting each absorbance (OD) against reaction time (sec), and the amount of change in absorbance for 5 minutes from the start of measurement was defined as the initial reaction rate (mOD / sec). . Based on each initial velocity obtained by this measurement, the residual activity was calculated.

本発明に係るナノファイバーを形成するペプチドは、ファイバーそのものをナノ材料やナノ素材として利用できる。具体的には、フィルターやクロマトグラフィー担体など繊維製品としての利用が考えられる。
また、本発明に係るペプチドは、天然のアミノ酸から成るので、環境調和材料として利用できる。
また、たんぱく質や核酸などの他の生体物質、または、有機物,無機物を問わず、特異的に相互作用する一般的な物質と結合させることで、機能材料、生体材料、医療材料として利用できる。

この例として、本発明に係るナノファイバーを形成するペプチドに酵素の修飾を行うことにより、安定で高機能(高耐久性)な酵素を作成するための酵素固定化材料として利用できる。
The peptide forming the nanofiber according to the present invention can use the fiber itself as a nanomaterial or nanomaterial. Specifically, it can be used as a fiber product such as a filter or a chromatography carrier.
Moreover, since the peptide which concerns on this invention consists of a natural amino acid, it can be utilized as an environmental harmony material.
Moreover, it can utilize as a functional material, a biomaterial, and a medical material by couple | bonding with the general substance which interacts specifically regardless of other biological substances, such as protein and a nucleic acid, or organic substance and inorganic substance.

As an example of this, by modifying the peptide that forms the nanofiber according to the present invention, the peptide can be used as an enzyme immobilization material for producing a stable and highly functional (high durability) enzyme.

ペプチドによるナノファイバー作製手順フロー図Flow chart of nanofiber production procedure using peptides 配列番号1で構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像Atomic force microscope (AFM) image of the peptide consisting of SEQ ID NO: 1 配列番号1で構成されるペプチドの電子顕微鏡(EM)画像An electron microscope (EM) image of the peptide consisting of SEQ ID NO: 1. 配列番号1で構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像にてナノファイバーの直径サイズを示すもの(但し、形成条件は、100mM NaCl)An atomic force microscope (AFM) image of the peptide consisting of SEQ ID NO: 1 showing the nanofiber diameter size (however, the formation condition is 100 mM NaCl) 図4に示す画像における水平方向AB間における高さを示すグラフ図The graph which shows the height between horizontal direction AB in the image shown in FIG. 図4に示す画像における水平方向CD間における高さを示すグラフ図The graph which shows the height between horizontal direction CD in the image shown in FIG. 配列番号1で構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像にてナノファイバーの直径サイズを示すもの(但し、形成条件は、700mM NaCl)An atomic force microscope (AFM) image of the peptide composed of SEQ ID NO: 1 showing the nanofiber diameter size (however, the formation condition is 700 mM NaCl) 図7に示す画像における水平方向AB間における高さを示すグラフ図The graph which shows the height between horizontal direction AB in the image shown in FIG. 配列番号2で構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像Atomic force microscope (AFM) image of the peptide consisting of SEQ ID NO: 2 配列番号3で構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像(雲母基板上,基板の洗浄無し)Atomic force microscope (AFM) image of the peptide consisting of SEQ ID NO: 3 (on the mica substrate, without washing the substrate) 配列番号3で構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像(雲母基板上,基板の洗浄あり)Atomic force microscope (AFM) image of the peptide consisting of SEQ ID NO: 3 (on the mica substrate, with substrate cleaning) 配列番号3で構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像(ガラス基板上,基板の洗浄あり)Atomic force microscope (AFM) image of the peptide consisting of SEQ ID NO: 3 (on glass substrate, with substrate cleaning) 配列番号4で構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像Atomic force microscope (AFM) image of the peptide consisting of SEQ ID NO: 4 配列番号5で構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像Atomic force microscope (AFM) image of the peptide consisting of SEQ ID NO: 5 Phe-Ile-Valで構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像Atomic force microscope (AFM) image of a peptide composed of Phe-Ile-Val Val-Ile-Pheで構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像(クリベージ溶液に溶解後、精製水で希釈した溶液)Atomic force microscope (AFM) image of a peptide composed of Val-Ile-Phe (solution dissolved in cleaved solution and diluted with purified water) Val-Ile-Pheで構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像(静置したもの、攪拌しない)Atomic force microscope (AFM) image of a peptide composed of Val-Ile-Phe (stationary, not stirred) Val-Ile-Pheで構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像(攪拌したもの)Atomic force microscope (AFM) image of a peptide composed of Val-Ile-Phe (stirred) Ser-Ala-Gly-Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys-Asn-Asp(配列番号6)で構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像(100mMのNaCl)Atomic force microscope (AFM) image of a peptide composed of Ser-Ala-Gly-Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys-Asn-Asp (SEQ ID NO: 6) (100 mM NaCl) Ser-Ala-Gly-Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys-Asn-Asp(配列番号6)で構成されるペプチドの原子間力顕微鏡(AFM)画像(500mMのNaCl)Atomic force microscope (AFM) image of a peptide composed of Ser-Ala-Gly-Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys-Asn-Asp (SEQ ID NO: 6) (500 mM NaCl) 酵素固定化の概念図Conceptual diagram of enzyme immobilization α−キモトリプシンの残存活性を示したグラフ図Graph showing the residual activity of α-chymotrypsin

Claims (19)

アミノ酸配列がLys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)で示されるペプチドから切り出されたペプチド断片のうち、天然アミノ酸フェニルアラニン(Phe)を含み、アミノ酸数3残基以上7残基以下からなるペプチドで構成されるナノファイバー。   Among the peptide fragments excised from the peptide whose amino acid sequence is expressed as Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 1), the natural amino acid phenylalanine (Phe) is included, and the number of amino acids is 3 or more and 7 Nanofiber composed of peptides consisting of residues or less. アミノ酸配列がLys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号1)で示されるアミノ酸数7残基からなるペプチドで構成されることを特徴とする請求項1記載のナノファイバー。   The nanofiber according to claim 1, wherein the nanofiber is composed of a peptide consisting of 7 residues of amino acids represented by Lys-Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 1). アミノ酸配列がPhe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys(配列番号2)で示されるアミノ酸数6残基からなるペプチドで構成されることを特徴とする請求項1記載のナノファイバー。   The nanofiber according to claim 1, wherein the nanofiber is composed of a peptide consisting of 6 residues of amino acids represented by Phe-Ile-Val-Ile-Phe-Lys (SEQ ID NO: 2). アミノ酸配列がPhe-Ile-Val-Ile-Phe(配列番号3)で示されるアミノ酸数5残基からなるペプチドで構成されることを特徴とする請求項1記載のナノファイバー。   The nanofiber according to claim 1, wherein the nanofiber is composed of a peptide consisting of 5 residues of amino acids represented by Phe-Ile-Val-Ile-Phe (SEQ ID NO: 3). アミノ酸配列がIle-Val-Ile-Phe(配列番号4)で示されるアミノ酸数4残基からなるペプチドで構成されることを特徴とする請求項1記載のナノファイバー。   The nanofiber according to claim 1, wherein the nanofiber is composed of a peptide consisting of 4 residues of amino acids represented by Ile-Val-Ile-Phe (SEQ ID NO: 4). アミノ酸配列がPhe-Ile-Val-Ile(配列番号5)で示されるアミノ酸数4残基からなるペプチドで構成されることを特徴とする請求項1記載のナノファイバー。   The nanofiber according to claim 1, wherein the nanofiber is composed of a peptide consisting of 4 residues of amino acids represented by Phe-Ile-Val-Ile (SEQ ID NO: 5). アミノ酸配列がPhe-Ile-Valで示されるアミノ酸数3残基からなるペプチドで構成されることを特徴とする請求項1記載のナノファイバー。   2. The nanofiber according to claim 1, wherein the nanofiber is composed of a peptide consisting of 3 residues of amino acids represented by Phe-Ile-Val. アミノ酸配列がVal-Ile-Pheで示されるアミノ酸数3残基からなるペプチドで構成されることを特徴とする請求項1記載のナノファイバー。   2. The nanofiber according to claim 1, wherein the nanofiber is composed of a peptide consisting of 3 residues of amino acids represented by Val-Ile-Phe. ペプチドを水に溶解し、これをpH2〜10の範囲内で塩強度が10〜1000ミリモル/リットルの範囲内の水溶液と混合して、常温常圧下に静置することにより作製することを特徴とする請求項2,3,5,6,7,または8に記載のいずれかのナノファイバーの製造方法。   It is produced by dissolving a peptide in water, mixing this with an aqueous solution having a salt strength of 10 to 1000 mmol / liter within a pH range of 2 to 10, and allowing to stand at room temperature and normal pressure. The method for producing a nanofiber according to any one of claims 2, 3, 5, 6, 7, and 8. 前記水溶液が、中性付近(pH7±1)のリン酸緩衝液とアルカリ金属塩との混合液である請求項9記載のナノファイバーの製造方法。   The method for producing nanofibers according to claim 9, wherein the aqueous solution is a mixed solution of a phosphate buffer and an alkali metal salt near neutrality (pH 7 ± 1). 水に難溶のペプチドをクリべージ溶液に溶解し、これを水で希釈した溶液を常温常圧下で静置することにより作製することを特徴とする請求項4または8に記載のいずれかのナノファイバーの製造方法。   9. The method according to claim 4, wherein the peptide is prepared by dissolving a peptide that is hardly soluble in water in a cleave solution, and then allowing the solution diluted with water to stand at normal temperature and pressure. Nanofiber manufacturing method. 請求項9乃至11記載のいずれかのナノファイバーの製造方法において、常温常圧下で静置の際に、吸着させた基板を水で洗浄することを特徴とするナノファイバーの製造方法。   The method for producing nanofiber according to any one of claims 9 to 11, wherein the adsorbed substrate is washed with water when allowed to stand at normal temperature and pressure. ナノファイバーを作製させる基板の種類、混合液の攪拌の有無により、微細繊維の形態を制御することを特徴とする請求項9乃至11記載のいずれかのナノファイバーの製造方法。   The method for producing nanofiber according to any one of claims 9 to 11, wherein the form of the fine fiber is controlled depending on the type of substrate on which the nanofiber is produced and the presence or absence of stirring of the mixed solution. 繊維形成によって水溶液系から析出するペプチドで構成されるナノファイバーを分離することにより、上澄みの反応水溶液を回収し、ナノファイバーの作製に再利用することを特徴とする請求項9乃至11記載のいずれかのナノファイバーの製造方法。   12. The supernatant reaction aqueous solution is recovered by separating nanofibers composed of peptides that precipitate from an aqueous solution system due to fiber formation, and reused for producing nanofibers. The manufacturing method of such nanofiber. ペプチドで構成されたナノファイバーの生成過程において、攪拌しつづけることで、分子間衝突回数を増やし、均一度を上げること及び基板との相互作用により方向性を揃えることにより、ナノメートルサイズのジャンクションを形成することを特徴とする請求項8記載のナノファイバー。   In the process of producing nanofibers composed of peptides, by continuing to stir, the number of intermolecular collisions is increased, the uniformity is increased, and the directionality is aligned by interaction with the substrate. The nanofiber according to claim 8, wherein the nanofiber is formed. 請求項1乃至8記載のいずれかのナノファイバーに、酵素を結合させることにより、酵素の耐熱性及び/または活性寿命を向上し、酵素を安定的に機能させることを特徴とする酵素固定化材料。   An enzyme immobilization material characterized in that the enzyme is bound to the nanofiber according to any one of claims 1 to 8, thereby improving the heat resistance and / or active life of the enzyme and allowing the enzyme to function stably. . 請求項1乃至8記載のナノファイバーのリジン残基またはN末端のアミノ基をビオチン化し、また、リジン残基またはN末端を有する酵素をビオチン化し、アビジンを介して、ナノファイバーに酵素を結合させることを特徴とする酵素固定化材料。   9. The lysine residue or N-terminal amino group of the nanofiber according to claim 1 is biotinylated, the enzyme having a lysine residue or N-terminus is biotinylated, and the enzyme is bound to the nanofiber via avidin. An enzyme immobilization material characterized by the above. 前記酵素がプロテアーゼ(タンパク質分解酵素)であるキモトリプシンであることを特徴とする請求項17記載の酵素固定化材料。   The enzyme immobilization material according to claim 17, wherein the enzyme is chymotrypsin which is a protease (proteolytic enzyme). 請求項1乃至8記載のナノファイバーのリジン残基またはN末端のアミノ基をビオチン化し、また、リジン残基またはN末端を有する酵素や抗体などのタンパク質若しくは核酸をビオチン化し、アビジンを介して、ナノファイバーに結合させることを特徴とする固定化材料。   The lysine residue or N-terminal amino group of the nanofiber according to claim 1 to 8 is biotinylated, and a protein or nucleic acid such as an enzyme or an antibody having a lysine residue or N-terminus is biotinylated, via avidin, An immobilizing material that is bonded to nanofibers.
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