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NSポリペプチドの特性解析と細胞磁気ラベリングへの応用

Publicly

Project AreaMolecular Soft-Interface Science
Project/Area Number 21106507
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

吉野 知子  東京農工大学, 大学院・工学研究院, 特任准教授 (30409750)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2010: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords磁性粒子 / ポリペプチド / Protein G / 非特異的吸着 / 細胞 / ナノ磁性粒子
Research Abstract

細胞関連アプリケーション用のマテリアルを開発する際に、共通の問題は、マテリアル表面への細胞の非特異的吸着である。非特異的吸着の抑制に効果があるポリエチレングリコール等の機能性分子の特性を模倣し、非荷電かつ極性アミノ酸であるアスパラギン(N)とセリン(S)から構成された非天然型ポリペプチド(NSポリペプチド)を分子設計した。さらに、磁性粒子上に配することで細胞への非特異的な吸着を抑制可能であることを見出している。一方、NSポリペプチドを配した磁性粒子は細胞の様な比較的大きな標的に対しては効果的であるのに対し、タンパク質等の小さな標的に対しては、十分な非特異的吸着の抑制効果が現れないことが示された。本結果は、磁性粒子表面のNSポリペプチドの被覆密度が低いことに起因していると考えられた。そこで、NSポリペプチドの磁性粒子上への新しい導入方法として、Temporin Lと呼ばれる磁性粒子上の脂質膜への挿入が実証されているペプチドを用いたNSポリペプチドの高密度導入を試みた。ポリペプチドは、Temporin L(LIRGLFKSFWQVF)のN末端に(N_4S)_3を融合したものを使用した(NS-テンポリンポリペプチド)。本ポリペプチドを磁性細菌から抽出した磁性粒子と混合することで、NSポリペプチドの高密度導入、および分子数の制御が可能な導入方法を確立した。さらに、磁性細菌の発現システムにより抗体と結合性をもつProtein GとNSポリペプチド((N_4S)_<20>)の融合タンパク質をディスプレイした磁性粒子を調製し、同様に蛍光標識のNS-テンポリンポリペプチドの固定化に成功した。本磁性粒子は標的細胞に特異的に結合する抗体を導入することにより、細胞への非特異的吸着を抑制した蛍光・磁気ラベリング可能なマルチ磁性マテリアルとなるため、様々な細胞関連のアプリケーションへの利用が期待できる。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(11 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article Presentation Patent(Industrial Property Rights)

  • [Journal Article] In vivo biotinylation of bacterial magnetic particles by a truncated form of Escherichia coli biotin ligase and biotin acceptor peptide2010

    • Author(s)
      Yoshiaki Maeda, et al.
    • Journal Title

      Appl.Environ.Microbiol.

      Volume: 76 Pages: 5785-5790

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Size-selective microcavity array for rapid and efficient detection of circulating tumor cells2010

    • Author(s)
      Masahito Hosokawa, et al.
    • Journal Title

      Anal.Chem.

      Volume: 82 Pages: 6629-6635

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface modification of magnetic nanoparticles using asparagines-serine polypeptide designed to control interactions with cell surfaces2010

    • Author(s)
      Masayuki Takahashi, et al.
    • Journal Title

      Biomaterials 31

      Pages: 4952-4957

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel nanocomposites consisting of in vivo-biotinylated bacterial magnetic particles and quantum dots for magnetic separation and fluorescent labeling of cancer cells2009

    • Author(s)
      Yoshiaki Maeda, et al.
    • Journal Title

      J.Mater.Chem. 19

      Pages: 6361-6366

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞磁気ラベリングに向けたバイオナノ磁性粒子界面の分子設計2011

    • Author(s)
      吉野知子, 他1名
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      (特別企画講演 日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集)
    • Year and Date
      2011-03-11
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Characterization of NS polypeptides and its interactions with cell surfaces.2010

    • Author(s)
      Tomoko Yoshino, 他2名
    • Organizer
      Pacifichem 2010
    • Place of Presentation
      Convention Center, Hawaii (USA)
    • Year and Date
      2010-12-18
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Surface modification of magnetic nanoparticles using a polypeptide designed to control interactions with cell surfaces.2010

    • Author(s)
      Tomoko Yoshino, 他2名
    • Organizer
      MRS 2010 Spring Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco Marriott, San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2010-04-07
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Nanocomposites consisting of in vivo-biotinylated bacterial magnetic particles and quantum dots for magnetic and fluorescent labeling of cancer cells2009

    • Author(s)
      吉野知子, 他2名
    • Organizer
      19th MRS-J Symposium
    • Place of Presentation
      横浜市開港記念会館
    • Year and Date
      2009-12-08
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸菌ビオチンリガーゼによるバイオナノ磁性粒子の in vivo ビオチン標識2009

    • Author(s)
      吉野知子, 他2名
    • Organizer
      第61回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2009-09-24
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞への非特異吸着の低減を目指したバイオナノ磁性粒子の分子設計2009

    • Author(s)
      吉野知子, 他2名
    • Organizer
      第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2009-09-14
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 融合MHC分子連結磁気微粒子、抗原ペプチドのスクリーニング方法、組換えベクター、及び磁性細菌の形質転換2010

    • Inventor(s)
      松永是, 吉野知子, 高橋正行
    • Industrial Property Rights Holder
      東京農工大学
    • Industrial Property Number
      2010-050765
    • Filing Date
      2010-03-08
    • Application Year
      2010
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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