| Project/Area Number |
14J01383
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Properties in chemical engineering process/Transfer operation/Unit operation
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
飯盛 遊 山口大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | PEG化反応 / クロマトグラフィー / タンパク質の固定化 / 拡散係数 / 機構モデル / シミュレーション / モノリス / PAT / イオン交換クロマトグラフィー / PEG化タンパク質 / 分子拡散係数 / 細孔内拡散係数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は主に以下の3点について評価した。
まずイオン交換基の種類がタンパク質の吸着配向性へ及ぼす影響について調査した。具体的には両性イオン交換担体であるハイドロキシアパタイトクロマトグラフィー(HAC)における固相反応、pH勾配クロマトグラフィーによる吸着配向性の評価を実施した。その結果、HACでは標準的なイオン交換クロマトグラフィー(IEC)に比べて数・位置異性体の選択性は低下した。そこで機構モデルにより吸着サイト数B値を評価したところ、IECと比較しHACではB値が1減少した。上述の知見はIECではリゾチーム表層上のK33(アミノ酸配列における33番目のリジン残基)がカラム吸着に使用されるが、HACではK33がPEG修飾可能な位置に存在することを示唆している。
次にタンパク質の吸着密度が収率に及ぼす影響について評価した。具体的には移動相塩濃度により吸着密度を変化させ固相反応を実施し、基材とPEG鎖の親和性が収率に影響を及ぼすことを明らかにした。また標準的なIECを用いた場合収率は3割程度にとどまっていたがHACでは収率は9割を超えた。この結果より、修飾位置の限定率に関してはIECよりも劣るものの、HACにより高効率な固相反応操作を確立できると考えられる。
さらに拡散係数、分配係数を用いて機構モデルに従いPEG化タンパク質溶出曲線・分離度の流速依存性をシミュレーションした。その結果、溶出曲線を正確に予測できること、PEG化タンパク質を多孔性微粒子型クロマトグラフィーにて分離する際には流速を増加させると分離度が著しく低下することが明示された。加えてモノリスクロマトグラフィーを用いてPEG化タンパク質の分離条件を最適化した。本手法は1測定あたり6分以内で実施できるため、製造工程のモニタリングによって品質を保証するためのシステムであるPATへの応用が期待できる。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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