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Synthesis of molecular recognition nanocavities capable of high discrimination for protein families with high sequence homology

Research Project

Project/Area Number 17K14093
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Nanobioscience
Research InstitutionOsaka University (2018-2019)
Kobe University (2017)

Principal Investigator

Kamon Yuri  大阪大学, 理学研究科, 助教 (90773218)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords分子インプリンティング / 高配列相同性タンパク質 / タンパク質認識 / タンパク質―リガンド相互作用 / 表面開始ATRP / 血管内皮細胞増殖因子 / ヘパリン / タンパク質認識高分子材料 / リガンド-タンパク質相互作用 / 分子認識 / バイオマーカータンパク質 / バイオセンサ / タンパク質検出 / 機能性高分子
Outline of Final Research Achievements

In this study, synthetic polymer receptors capable of discrimination for homologous proteins (87%) were prepared by molecular imprinting using a target protein-ligand specific interaction.
The combination of the ligand domain recognition ability provided by the ligand and the ability of size/shape discrimination provided by molecular imprinting was able to significantly improve the binding abilities of the MIP. The method described here is promising for discrimination of homologous proteins, and is expected to produce alternatives to natural antibodies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

酵素や抗体など生体由来のレセプターは分子認識能が高いため、血液検査などの病気の診断を始め幅広く利用されているが、高価で壊れやすいといった課題がある。本研究で開発した人工高分子レセプターは、配列相同性の高いタンパク質に対しても抗体に匹敵する分子認識の実現可能性を示した。またこのレセプターは、生命機能に重要な配列相同性の高いタンパク質-リガンド相互作用の探索など生命機能の解明に資することが期待され、学術的に意義がある。さらに本手法は、様々なタンパク質-リガンドのペアに応用可能であり、抗体に替わる人工材料を低コストで量産できる可能性があることから産業分野への波及効果も期待できる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2020 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Molecularly imprinted nanocavities capable of ligand-binding domain and size/shape recognition for selective discrimination of vascular endothelial growth factor isoforms2018

    • Author(s)
      香門悠里、竹内俊文
    • Journal Title

      ACS sensors

      Volume: 3 Issue: 3 Pages: 580-586

    • DOI

      10.1021/acssensors.7b00622

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Molecularly imprinted nanocavities for discrimination of homologous protein isoforms2020

    • Author(s)
      香門悠里
    • Organizer
      The 2020 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] サイズとリガンド結合ドメイン認識能を併せ持つ分子インプリントナノ空間2018

    • Author(s)
      香門悠里
    • Organizer
      第67回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Molecularly imprinted nano-cavities capable of size, shape and ligand binding domain recognition for proteins bearing high homologous amino acid sequences and sizes2018

    • Author(s)
      香門悠里
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Molecularly Imprinted Cavities Bearing Specific Ligands for Target Proteins Capable of Recognition towards Protein Families with High Homology2017

    • Author(s)
      香門悠里
    • Organizer
      第66回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 高配列相同性タンパク質識別のための分子インプリント空間デザイン2017

    • Author(s)
      香門悠里
    • Organizer
      第77回分析化学討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] リガンド結合ドメインとサイズ双方を識別するタンパク質認識ナノ空間の創製2017

    • Author(s)
      香門悠里
    • Organizer
      日本分析化学会 第66年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] リガンド結合ドメイン認識およびサイズ認識が可能なタンパク質認識場の構築2017

    • Author(s)
      香門悠里
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第35回研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Molecularly imprinted cavities prepared using specific ligands for high selective recognition of target proteins2017

    • Author(s)
      Yuri Kamon
    • Organizer
      9th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リガンド結合ドメインと形状識別能による構造類似性タンパク質認識ナノ空間の創製2017

    • Author(s)
      香門悠里
    • Organizer
      第39回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Molecularly imprinted nanocavities for angiogenesis factor proteins capable of protein-ligand interaction-based recognition with size/shape selectivity2017

    • Author(s)
      香門悠里
    • Organizer
      第27回 日本MRS年次大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 標的タンパク質を高精度に識別可能なプラスチック抗体の設計と合成2017

    • Author(s)
      香門悠里
    • Organizer
      第77回分析化学討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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