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技術:半導体ナノ粒子のシャペロニンによる安定化とATPにトリガされた放出

Nature 423, 6940 doi: 10.1038/nature01663

光ルミネセンスや触媒活性など半導体ナノ粒子は多彩な性質を見せるため、様々な応用分野で有望な材料となる。ナノ粒子は容易に凝集してしまい、そのサイズに依存した性質が失われるため、ナノ粒子を包み込み形状が持続するような3次元安定剤が使われている。しかし、このような包む込む方法では、ナノ粒子が外部の刺激に鈍感になるため、その応用が限られたものになってしまう。シャペロニンタンパク質GroEL(Escherichia coli由来)やT.thThermus thermophilus HB8由来の「T.thcpn」)は、円筒形の空孔内部に変性タンパク質を内包できる。リフォールディング後、ATPを作用させると空孔の立体配座変化が起こって、内包されていたタンパク質が解放される。ここでは、GroELとT.thcpnがCdS半導体ナノ粒子を包み込むことができ、ナノ粒子を水系の媒質中で熱的そして化学的に高度に安定化できることを報告した。シャペロニンの生物学的機能と同じように、ナノ粒子もATPの作用によってタンパク質の空孔から容易に放出される。このような生物学的な機構を物質科学と融合すれば、概念的に新しい、バイオに応答する素子の開発への路がひらける。

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