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精密に制御された高分子リガンドの創製手法の確立

Research Project

Project/Area Number 13F03338
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

三浦 佳子  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00335069)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) LEE HAEJOO  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
LEE Haejoo  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
HAEJOO Lee  九州大学, 工学研究院, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywordsリガンド / 高分子合成 / リビングラジカル重合 / 分子認識 / プラスチック抗体 / 構造的多様性 / ブロック共重合体 / 特異性
Outline of Annual Research Achievements

標的分子を認識・中和する合成高分子リガンド(PL)は抗体やアプタマーのような生体高分子リガンドであり、安価で安定な代用品として期待されている。この様なPLはファン・デル・ワールス力、水素結合、疎水性、静電的、p-p相互作用など比較的弱い相互作用が可能な多種類の機能性モノマーの組み合わせを共重合することで作製できると考えられる。本研究では、標的ペプチドを特異的に認識・結合するPLの作成を試みた。PLの特異性はPLの分子量の最小化によって改善できると仮説を立てて、300-mer、30-mer、および15-merの分子を含むPLライブラリーを、連鎖移動剤としてbenzylsulfanylthiocarbonylsulfanyl propionic acid(BPA)を用いて、可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)法によって重合した。PLの標的ペプチドに対する特異的認識・結合を検証するため、見かけの結合定数(Ka)を、等温滴定熱量測定法(ITC)により測定た。magainin1との相互作用を測定した結果、検出可能な熱変化が観察されなかったが、melittinおよびponericinで滴定した際に、吸熱滴定曲線が観察された。得られた曲線にラングミュア結合式にフィッティングさせKaを計算したところ、すべての合成PLがmelittinと5 x 105 M-1オーダーの高い親和性を示した。一方、PLとponericinの親和性はPLの分子量に強く依存した。NPはmelittinと同等の親和性(4 x 105 M-1)でponericin (2 x 105 M-1)と結合したが、合成PLの分子量が小さくなると親和性が弱くなった。さらに、30-mer PLはponericinに対して有意な親和性を示さなかった。これらの結果は、30-mer PLのmelittinに対する特異的親和性を示した。
最適化されたPLはペプチド混合物の中から標的ペプチドと特異的に認識・結合した。合成PLの最小化は、分子インプリンティングおよびアフィニティ精製のほか、貴重なツールであり、生体高分子リガンドの安価で安定した代用品を生成できることを期待できる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California Irvine(米国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Minimization of Synthetic Polymer Ligands for Specific Recognition and Neutralization of a Toxic Peptide2015

    • Author(s)
      Haejoo Lee, Yu Hoshino, Yusuke Wada, Yuka Arata, Atsushi Maruyama, Yoshiko Miura
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 137 Issue: 34 Pages: 10878-10881

    • DOI

      10.1021/jacs.5b05259

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Preparation of nanogel-immobilized porous gel beads for affinity separation of proteins: fusion of nano and micro gel materials2015

    • Author(s)
      Yu Hoshino, Yuka Arata, Yusuke Yonamine, Shih-Hui Lee, Aki Yamasaki, Ryousuke Tsuhara, Katsuhiko Yano, Kenneth J. Shea, Yoshiko Miura
    • Journal Title

      Polym. J.

      Volume: 47 Issue: 2 Pages: 220-225

    • DOI

      10.1038/pj.2014.101

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Design of multi-functional linear polymers that capture and neutralize a toxic peptide: a comparison with cross-linked nanoparticles2015

    • Author(s)
      Yusuke Wada, Haejoo Lee, Yu Hoshino, Shunsuke Kotani, Kenneth J. Shea, Yoshiko Miura
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry B

      Volume: 3 Issue: 8 Pages: 1706-1711

    • DOI

      10.1039/c4tb01967a

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 標的毒性ペプチドを特異的に認識・中和する合成高分子リガンドのカスタマイズ2015

    • Author(s)
      李 惠柱、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      平成27年度 九州地区高分子若手研究会・夏の講演会
    • Place of Presentation
      北九州市KMMビル4階会議室
    • Year and Date
      2015-06-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of Synthetic Polymer Ligands as Plastic Antibody2014

    • Author(s)
      Haejoo Lee, Yusuke Wada, Yu Hoshino* and Yoshiko Miura
    • Organizer
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2014-08-24 – 2014-08-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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