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Structure paper

タイトルmisteINK: a protein nanocage-based ink with reversible, stimuli-responsive color shifts.
ジャーナル・号・ページBiomater Sci, Vol. 13, Issue 23, Page 6652-6661, Year 2025
掲載日2025年11月18日
著者Maika Yamashita / Norifumi Kawakami / Ryoichi Arai / Akihito Ikeda / Toshio Moriya / Toshiya Senda / Kenji Miyamoto /
PubMed 要旨Dyes exhibiting polarity-dependent color changes, known as solvatochromism, have great potential for creating sensors, smart materials, and responsive coatings. However, full-range color shifts ...Dyes exhibiting polarity-dependent color changes, known as solvatochromism, have great potential for creating sensors, smart materials, and responsive coatings. However, full-range color shifts require a technique to disperse dyes across a wide range of solvent polarities, which remains a persistent challenge. For example, hydrophobic dyes often aggregate in water, preventing effective color shifts. Although surfactants can assist in dye dispersion, they can also prevent solvent molecules from accessing the dye. To address this, we used a 60-mer protein nanocage, TIP60, with a densely pyrene-modified interior surface. The modification did not induce protein denaturation, as monitored by small-angle X-ray scattering, and greatly increased the aqueous solubility of a hydrophobic solvatochromic dye, Nile Red (NR), while preserving its fluorescence. The NR-loaded solution appeared blue, reflecting the polar environment surrounding NR. Cryogenic electron microscopy suggested that the pyrenes interacted with each other to form a binding site for NR. This interaction also contributed to thermostability of TIP60 (65 °C to 86 °C) and stability against sodium dodecyl sulfate, as observed by electrophoresis experiments. When brushed onto plain copy paper, the NR-loaded nanocage appeared bluish-purple and shifted reversibly to purplish red upon heating, returning on cooling-presumably nanocage dissociation and reassembly. The color change was also sensitive to humidity. We term this material "misteINK", a protein-based ink with reversible temperature- and humidity-dependent color changes. These findings demonstrate that a single-step interior modification enables the rational design of protein materials for tuning dye photophysics, providing a powerful strategy for designing protein-based functional materials.
リンクBiomater Sci / PubMed:41099093
手法EM (単粒子)
解像度3.8 Å
構造データ

64381

9uol

EMDB-64381, PDB-9uol:
Cryo-EM structure of pyrene-modified TIP60 double mutant (G12C/S50C) with addition of Nile Red
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

化合物


PDB 未公開エントリ

PDB-1l9f: Unknown entry

由来
  • synthetic construct (人工物)
キーワードDE NOVO PROTEIN / Artificial designed protein complex / Fusion protein / Protein nanocage / Protein nanoparticle / Pyrene modification

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万見文献について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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