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Development of glycol-functional interface formation technique applicable to various materials and application to bioseparation/purification

Research Project

Project/Area Number 19K05042
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
Research InstitutionFukuoka University

Principal Investigator

Seto Hirokazu  福岡大学, 工学部, 助教 (70621126)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords糖鎖高分子 / カテコール基 / コーティング / 分子認識界面 / バイオ分離精製 / カテコール / 界面形成
Outline of Research at the Start

糖鎖を用いたバイオセパレーションマテリアル作製が煩雑で糖鎖密度の制御が困難という問題を解決するため、本研究では簡便で多種多様な材質・形状の担体に適用可能な糖鎖界面形成技術を確立して、糖鎖の生体分子認識機能を利用したバイオセパレーションシステムを開発する。表面解析および分子間相互作用解析を駆使して、それぞれカテコール基の固定化機能および糖鎖の分子認識機能を評価することで、バイオ医薬のコスト低減に直結する実用的なバイオ分離精製技術開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

It is expected that the material surfaces are modified with chemically-stable glycosides and the biomolecule recognition abilities of the glycosides, which are comparable to antibodies, are utilized for bioseparation. Conventionally, surface modification using glycosides has some problems that the method must be used properly depending on the materials, and the operation is complicated due to the large number of steps. Therefore, in order to simplify the formation of the glycol-functional interface and the control of the glycoside density, we prepared a polymer having catechol groups as a substrate immobilization site and glycosides as a biological recognition site. Furthermore, this technique was applied to bioseparation using the biomolecule recognition ability of the glycosides.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糖鎖はその化学的安定性から抗体などのタンパク質よりも優れており、生体物質に対する特異性も抗体に匹敵する。しかし、複雑で多様な構造をもつ糖鎖は構造解析や機能解明が難しく、タンパク質やDNAに比べて研究が遅れているのが現状である。これらの課題を踏まえ我々は、デバイスの構築プロセスにメリットをもたせる重要性に着目し、高い接着性を発現する天然ポリフェノールからアイデアを得た糖鎖界面形成技術を考案した。糖鎖の優れた生体分子認識機能を利用したバイオセパレーションが実用化されれば、バイオ医薬の製造コスト削減につながる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Preparation and characterization of glycopolymers with biphenyl spacers <i>via</i> Suzuki coupling reaction2021

    • Author(s)
      Seto Hirokazu、Tono Takumi、Nagaoka Akiko、Yamamoto Mai、Hirohashi Yumiko、Shinto Hiroyuki
    • Journal Title

      Organic and Biomolecular Chemistry

      Volume: 19 Issue: 20 Pages: 4474-4477

    • DOI

      10.1039/d1ob00617g

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of microparticle counting sensor based on structural and spectroscopic properties of metal mesh device.2021

    • Author(s)
      Hirokazu Seto, Atsushi Saiki, Ryosuke Matsushita, Wataru Mitsukami, Seiji Kamba, Makoto Hasegawa, Yoshiko Miura, Yumiko Hirohashi, Hiroyuki Shinto
    • Journal Title

      Advanced Powder Technology

      Volume: - Issue: 6 Pages: 1920-1926

    • DOI

      10.1016/j.apt.2021.04.002

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visual sensing of proteins using gold nanoparticles coated with polyphenolic glycoside.2020

    • Author(s)
      Hirokazu Seto, Mao Harada, Hiroki Sakamoto, Hidenori Nagaura, Tatsuya Murakami, Ichiro Kimura, Yumiko Hirohashi, Hiroyuki Shinto
    • Journal Title

      Advanced Powder Technology

      Volume: 31 Issue: 9 Pages: 4129-4133

    • DOI

      10.1016/j.apt.2020.08.018

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adhesion and cytotoxicity of positively charged nanoparticles toward budding yeast Saccharomyces cerevisiae and fission yeast Schizosaccharomyces pombe2020

    • Author(s)
      Hiroyuki Shinto, Miho Takiguchi, Yume Furukawa, Haruka Minohara, Maki Kojima, Chika Shigaki, Yumiko Hirohashi, Hirokazu Seto
    • Journal Title

      Advanced Powder Technology

      Volume: 31 Issue: 9 Pages: 3686-3694

    • DOI

      10.1016/j.apt.2020.06.043

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  • [Journal Article] Formation of glyco-functionalized interfaces for protein binding using polyphenolic glycoside.2020

    • Author(s)
      Hirokazu Seto, Mao Harada, Hidenori Nagaura, Honoka Taniguchi, Tatsuya Murakami, Ichiro Kimura, Yumiko Hirohashi, Hiroyuki Shinto
    • Journal Title

      Carbohydrate Research

      Volume: - Pages: 108002-108002

    • DOI

      10.1016/j.carres.2020.108002

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    • Author(s)
      Hirokazu Seto, Hikaru Matsumoto, Yoshiko Miura
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: - Issue: 7 Pages: 671-679

    • DOI

      10.1038/s41428-020-0323-z

    • NAID

      40022335652

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    • Author(s)
      Hiroyuki Shinto, Tomonori Fukasawa, Kosuke Yoshisue, Hirokazu Seto, Takaharu Kawano, Yumiko Hirohashi
    • Journal Title

      Advanced Powder Technology

      Volume: 31 Issue: 2 Pages: 835-842

    • DOI

      10.1016/j.apt.2019.12.001

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      Maki Kojima, Chika Shigaki, Yumiko Hirohashi, Hirokazu Seto, Hiroyuki Shinto
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      瀬戸 弘一
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      瀬戸 弘一
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      長浦 秀憲, 瀬戸 弘一, 廣橋 由美子, 新戸 浩幸
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      小嶋真季、志垣知佳、廣橋由美子、瀬戸弘一、新戸浩幸
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      化学工学会第85年会
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      第56回化学関連支部合同九州大会
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  • [Remarks] 福岡大学工学部化学システム工学科

    • URL

      http://www.tec.fukuoka-u.ac.jp/tk/

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URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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