Research Abstract



Fluidic supramolecular nano- and microfibers as molecular rails for regulated movement of nanosubstances

2010年5月17日 Nature Communications 1 : 20 doi: 10.1038/ncomms1018

ナノメートルやマイクロメートルサイズの繊維状の構造体は自然界の至るところに存在する。特に、微小管には、ダイニンやキネシンなどの分子モーターによっ て物質を要求された場所に運ぶためのレールとして、生細胞内部で不可欠な役割がある。このようなバイオナノ繊維の機能に触発されて、我々は、自己組織化し た糖脂質ナノ繊維の流動性を利用して人工超分子レールを作った。小さな分子の自己組織化によって作製された人工超分子ナノ繊維は、穏和な条件で可逆的な形 成/破壊やさまざまな刺激応答性などの特異な性質があるため、近年注目されている。本論文では、超分子ナノ繊維には、その非結晶性に基づいて十分な流動性 があり、この繊維上に搭載された分子、タンパク質、ナノビーズの繊維に沿った一次元運動の分子レールとして機能することを示す。

田丸 俊一1,2、池田 将1、志水 祐介1、松本 真治1、竹内 昌治3、浜地 格1,4

  1. 京都大学大学院工学研究科合成・生物化学専
  2. 崇城大学工学部 ナノサイエンス学科
  4. 東京大学生産技術研究所CIRMMマイクロメカトロニクス国際研究センター
Nano- and micro-sized fibrous architectures are ubiquitous in nature; in particular, microtubules have an essential role within live cells, as tracks for transporting objects to a desired place, driven by molecular motors such as dynein and kinesin. Such functions of bionanofibres motivated us to construct an artificial supramolecular rail using the fluidic property of self-assembled glycolipid nanofibres. Artificial supramolecular nanofibres constructed through molecular self-assembly of small molecules have recently attracted considerable attention for their unique properties, such as reversible formation/destruction under mild conditions and various stimuli responsiveness. In this paper, we show that a supramolecular nanofibre has sufficient fluidity, on the basis of its non-crystalline nature, to function as a molecular track for the directional movement of attached molecules, proteins and nanobeads along the fibre.