Facile, rapid and efficient biofabrication of gold nanoparticles decorated with functional proteins

機能性タンパク質で被覆された金ナノ粒子の簡便,迅速,高効率合成

下条 晃司郎   ; 二井手 哲平*; 田口 富嗣; 長縄 弘親  ; 神谷 典穂*; 後藤 雅宏*

Shimojo, Kojiro; Niide, Teppei*; Taguchi, Tomitsugu; Naganawa, Hirochika; Kamiya, Noriho*; Goto, Masahiro*

金から構成されるナノ粒子は特異的な分光学的性質を有しており、タンパク質を固定した金ナノ粒子はバイオセンサー等に使われている。しかしながら、金ナノ粒子上へのタンパク質の固定化は物理吸着法や化学結合法に限られており、タンパク質の安定性や配向性が制御できないという問題点がある。本研究では金結合性A3ペプチドと抗体結合タンパク質を融合したタンパク質を遺伝子改変により調製し、金イオンと反応させることで、金ナノ粒子の合成を行い、同時にタンパク質の固定化を可能にする新規ワンポット合成法を見いだした。また、抗体結合タンパク質を足場にすることで配向性を制御しながら抗体を金ナノ粒子に固定することに成功し、抗原抗体反応による金ナノ粒子の凝集に基づいて、特定の抗原に応答する目視イムノセンサーを開発した。

We report a one-pot biological approach to fabricate gold nanoparticle (AuNP)-ZZ domain conjugates using peptide-functionalized proteins that can simultaneously direct both biomineralization and surface modification of AuNPs. In addition, immuno-AuNPs are readily prepared through the specific binding of antibodies to the ZZ domain on the AuNPs.