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Molecular design for specific peptides binding to inorganic material

Research Project

Project/Area Number 25249117
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Biofunction/Bioprocess
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Kuroda Akio  広島大学, 先端物質科学研究科, 教授 (50205241)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) TATE Shinichi  広島大学, 理学研究科, 教授 (20216998)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥44,200,000 (Direct Cost: ¥34,000,000、Indirect Cost: ¥10,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Fiscal Year 2015: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Fiscal Year 2014: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Fiscal Year 2013: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Keywordsアスベスト / バイオアッセイ / ペプチド / 結合 / 結合ペプチド / 構造解析 / シミュレーション / アスベスト結合ペプチド / NMR / 構造 / 蛍光顕微鏡 / 無機結合ペプチド / 蛍光プローブ
Outline of Final Research Achievements

Fluorescence microscopy-based assay with affinity probes could enable highly sensitive and selective detection of airborne asbestos, an inorganic environmental pollutant that can cause mesothelioma and lung cancer. We have selected a 31 amino acids peptide that specifically binds to amphibole asbestos, amosite. In order to clarify the binding mechanism, we identify the amino acid residues contributing to the probe’s affinity to amosite fibers by using a number of substituted peptides. We found that the probable binding mechanism is electrostatic interaction, with positively charged side chains of lysine residues being primarily responsible for the probe’s affinity to asbestos. We carried out structural analysis of the peptide using NMR and binding simulation between the peptide and the surface of asbestos.

Report

(5 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (36 results)

All 2017 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 8 results) Book (4 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Differential counting of asbestos using phase contrast and fluorescence microscopy2016

    • Author(s)
      T. Nishimura, M. Alexandrov, T. Ishida, R. Hirota, T. Ikeda, K. Sekiguchi, A. Kuroda
    • Journal Title

      Annals of Occupational Hygiene

      Volume: 60 Issue: 9 Pages: 1104-1115

    • DOI

      10.1093/annhyg/mew055

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    • Author(s)
      Kuroda, A, Alexandrov M., Nishimura T., Ishida T
    • Journal Title

      Biotechnol. J.

      Volume: 11 Issue: 6 Pages: 757-767

    • DOI

      10.1002/biot.201500438

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      黒田章夫、石田丈典、西村智基、アレクサンドロフ・マクシム
    • Journal Title

      環境バイオテクノロジー学会誌

      Volume: 15 Pages: 99-103

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    • Author(s)
      M. Alexandrov, E. Ichida, T, Nishimura, K. Aoki, T. Ishida, R. Hirota, T, Ikeda, T. Kawasaki, A. Kuroda
    • Journal Title

      Environ Monit Assess

      Volume: 187 Issue: 1 Pages: 4166-4166

    • DOI

      10.1007/s10661-014-4166-y

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      M.A.A. Abdelhamid, K. Motomura, T. Ikeda, T. Ishida, R. Hirota, and A. Kuroda
    • Journal Title

      Appl. Microbiol. Biotechnol

      Volume: 98 Issue: 12 Pages: 5677-5684

    • DOI

      10.1007/s00253-014-5754-z

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      黒田章夫、石田丈典、西村智基、Maxym Alexandrov
    • Journal Title

      作業環境

      Volume: 35(1) Pages: 57-62

    • NAID

      40019927820

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      T. Ishida, M. Alexandrov, T. Nishimura, K. Minakawa, R. Hirota, K. Sekiguchi, N. Kohyama, and A. Kuroda
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      PLos ONE

      Volume: 8(9) Issue: 9 Pages: e76231-e76231

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0076231

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      黒田章夫、石田丈典、マクシムアレクサンドロフ、西村智基
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      バイオインダストリー

      Volume: 30(6) Pages: 54-61

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      産業と環境

      Volume: 42(6) Pages: 81-84

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      検査技術

      Volume: 18(9) Pages: 44-48

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      東京品川区
    • Year and Date
      2016-08-25
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      黒田章夫、石田丈典、西村智基、マキシムアレキサンドロフ、関口潔
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      第67回日本生物工学大会
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      鹿児島市
    • Year and Date
      2015-10-27
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      黒田章夫、石田丈典、西村智基、Maxym Alexandrov、神山宣彦
    • Organizer
      日本労働衛生工学会
    • Place of Presentation
      函館市
    • Year and Date
      2015-10-21
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  • [Presentation] 蛍光顕微鏡法によるアスベスト繊維の検出2015

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      黒田章夫
    • Organizer
      環境省環境調査研修所
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      所沢市
    • Year and Date
      2015-05-27
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  • [Presentation] アスベスト蛍光染色用バイオプローブ開発2015

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      黒田章夫
    • Organizer
      国際バイオテクノロジー展
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2015-05-14
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Design of protein interface to inorganic materials and its application to nanomaterial-monitoring2015

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      Akio Kuroda
    • Organizer
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      London (England)
    • Year and Date
      2015-05-05
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    • Organizer
      日本細菌学会
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      岐阜市
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      2015-03-26 – 2015-03-28
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  • [Presentation] 蛍光顕微鏡法によるアスベスト繊維の検出2014

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      アスベスト分析研修
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      所沢市、環境省環境調査研修所
    • Year and Date
      2014-10-08
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      黒田章夫
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      広島市
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      2014-08-30
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      2014-04-21
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      黒田章夫、石田丈典、西村智基、M. Alexandrov 、神山宣彦、関口潔
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    • Place of Presentation
      城山観光ホテル
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  • [Presentation] 蛍光顕微鏡法によるアスベスト検査と自動化ソフトウェアの開発

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    • Organizer
      日本労働衛生工学会
    • Place of Presentation
      横浜市かながわ労働プラザ
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  • [Book] スマートバイオセンシングによるアスベスト検出2016

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      環境バイオテクノロジー学会
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  • [Book] 蛍光顕微鏡法によるアスベスト検査と自動化ソフトウェアの開発2015

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      作業環境
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  • [Book] バイオ技術を駆使したアスベストの検出技術2014

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    • Inventor(s)
      黒田章夫、石田丈典
    • Industrial Property Rights Holder
      広島大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-115754
    • Filing Date
      2016-06-09
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    • Inventor(s)
      黒田章夫、石田丈典
    • Industrial Property Rights Holder
      広島大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-185940
    • Filing Date
      2015-09-18
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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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