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J-GLOBAL ID：201802267376985332   整理番号：18A1380782

炭酸カルシウム沈殿ペプチドのN末端の修飾は炭酸カルシウム無機化に影響する【JST・京大機械翻訳】

Modification of the N-Terminus of a Calcium Carbonate Precipitating Peptide Affects Calcium Carbonate Mineralization

著者 (6件)： Usui Kenji (FIRST (Faculty of Frontiers of Innovative Research in Science and Technology), Konan University, 650-0047 Kobe, Japan) ,  Yokota Shin-ichiro (FIRST (Faculty of Frontiers of Innovative Research in Science and Technology), Konan University, 650-0047 Kobe, Japan) ,  Ozaki Makoto (FIRST (Faculty of Frontiers of Innovative Research in Science and Technology), Konan University, 650-0047 Kobe, Japan) ,  Sakashita Shungo (FIRST (Faculty of Frontiers of Innovative Research in Science and Technology), Konan University, 650-0047 Kobe, Japan) ,  Imai Takahito (Department of Materials Chemistry, Ryukoku University, 1-5 Yokotani, Seta Oe-cho, 520-2194 Otsu, Japan) ,  Tomizaki Kin-ya (Department of Materials Chemistry, Ryukoku University, 1-5 Yokotani, Seta Oe-cho, 520-2194 Otsu, Japan)
資料名： Protein and Peptide Letters  (Protein and Peptide Letters)
巻： 25  号： 1  ページ： 42-47  発行年： 2018年 
JST資料番号： W3645A  ISSN： 0929-8665  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 不明 (ARE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 背景:赤湿地ザリガニの外骨格から分離された石灰化関連ペプチド(CAP-1)のコア配列(9C末端残基)は,キチンによる炭酸カルシウム沈殿を制御することが以前に示された。加えて,N末端のリン酸化セリンがセリンに置換された修飾コア配列も,以前にキチンによる沈殿特性を変化させることが示された。目的:炭酸カルシウム沈殿に焦点を当て,ミネラル化の基礎となるメカニズムの側面を解明することを試みた。キチンを含まない炭酸カルシウム無機化に及ぼすコア配列におけるN末端修飾の影響を詳細に評価することを試みた。【方法】ペプチド修飾はリン酸化,脱リン酸化および遊離またはアセチル化N末端を含んだ。ペプチドは,最初の残基に対してDIPCI-DMAP法を用いてWang樹脂上で手動で合成され,その後の残基に対してHBTU-HOBtによるFmoc固相ペプチド合成を行った。炭酸カルシウム沈殿の前に,炭酸カルシウムをMilliQ水に懸濁させた。二酸化炭素ガスを撹拌懸濁液にバブリングし,次に,残留固体CaCO3を濾過により除去した。溶液中のカルシウムイオンの濃度をエチレンジアミンテトラアセタートによる標準滴定により測定した。炭酸カルシウム沈殿を37°Cで3時間マイクロチューブで行った。マイクロスケール技術AFM(原子間力顕微鏡)とTEM(透過型電子顕微鏡),およびマクロスケール技術キレート滴定,HPLC,ゲル濾過,CD(円偏光二色性)およびDLS(動的光散乱)を用いた。結果:AFMとTEMを用いて炭酸カルシウム沈着物の形態を決定した。pSペプチドは炭酸カルシウム円形粒子の形状とサイズの最良の制御を提供した。アセチル化ペプチド(AC-S及びAC-PS)は種々の形状のより大きな粒子を提供した。sペプチドは,より大きな粒子と非晶質粒子の混合物を提供した。DLSを用いてこれらの知見を検証した。全てのペプチド試料はAFM及びTEM結果と一致して期待サイズのナノ構造を生成した。炭酸カルシウム沈殿後のエチレンジアミンテトラアセタートによる標準滴定により残留カルシウム水素カルボナート濃度を測定することにより,炭酸カルシウムを沈殿させるこれらのペプチドの能力を推定した。AC-PSペプチドは最低の残留カルシウム水素カルボナート濃度を示したが,Sペプチドは最高を示し,これらのペプチドの炭酸カルシウムに対する沈殿活性はペプチド正味電荷と相関することを示唆した。次に,ゲル濾過結果は,AFM,TEMおよびDLS結果と一致して,すべてのペプチド試料に対して大きなオリゴマピークおよび小さなオリゴマ/単量体ピークを示した。Cd測定は,全てのペプチドがランダムコイル様構造を形成することを示した。このように,キレート滴定,DLS,AFMおよびTEMのようなマクロおよびミクロ観察技術の両方を用いて,CAP-1のコア配列の4つの誘導体の炭酸カルシウム沈降活性がペプチド正味電荷と相関する可能性があることを示した。結論:これらのペプチドは主に炭酸カルシウム沈着物(テンプレートとして)の結合剤または成分としてよりもむしろ触媒として作用する。一方,炭酸カルシウム堆積物の形態は,ペプチドが集合し,鋳型として作用する能力に依存するように見えた。その結果,ペプチド配列とペプチドの会合能との間の関係を解明することは,近い将来における沈殿物の形態を制御するために不可欠であると思われる。この知識は,ナノ生物化学と材料化学研究に使用するために,堆積形態と沈殿活性を含む,ペプチド配列と無機化能力の間の関係を解明するための重要な手掛かりを提供する。Copyright 2018 Bentham Science Publishers All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： キチン ,  *炭酸カルシウム ,  触媒 ,  ナノ構造 ,  *無機化 ,  二酸化炭素 ,  透過型電子顕微鏡 ,  *カルシウム ,  *ペプチド ,  高速液体クロマトグラフィー ,  原子間力顕微鏡 ,  アミノ酸配列 ,  水素 ,  *沈殿 ,  非晶質

著者キーワード (7件)： 無機化 ,  炭酸カルシウム ,  マクロ観測 ,  マイクロ観測 ,  N末端 ,  リン酸化 ,  アセチル化

分類 (2件)： 蛋白質・ペプチド一般  (EB03010N) ,  分子構造  (EB03020Y)

タイトルに関連する用語 (6件)： 炭酸カルシウム ,  沈殿 ,  ペプチド ,  N末端 ,  修飾 ,  無機化