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化学:自己集合する両親媒性2ブロック共重合ペプチドからなり迅速に回復するヒドロゲル骨格

Nature 417, 6887 doi: 10.1038/417424a

タンパク質ベースのヒドロゲルは、食品や化粧品の増粘剤から薬物デリバリーや代替組織の支持基材にいたる多くの用途に使われている。これらの材料は、天然原料から抽出されたタンパク質を用いて調製されるのが普通であり、このため医療応用には適さない不安定な特性をもつこともある。最近では、組換えDNA法を利用して特定の会合機構と種々の刺激に対する応答性をもつ人工タンパク質ヒドロゲルが作られるようになった。今回、荷電したセグメントと疎水性セグメントを含む両親媒性2ブロック共重合ペプチドを合成した。これらの共重合ペプチドの希薄溶液はミセルを形成すると予想されるが、実際にはヒドロゲルを形成する。その機械強度は約90℃まで保たれ、応力を加えても素早く元に戻る。合成材料を使うと、共重合体の鎖の長さと組成を調整できるので、それらを変えてヒドロゲルの形成と特性に対する効果を研究した。ゲル化はポリペプチドの両親媒性だけでなく、鎖のコンホメーション(αへリックス、βストランド、ランダムコイルのいずれか)にも依存する。実際、形特異的超分子集合はゲル化過程に必須であり、バイオテクノロジーに応用しうる新種のペプチドベースヒドロゲルを生み出す。

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