1996 Fiscal Year Annual Research Report
電極活性種で標識したリガンドを用いるタンパク-リガンド相互作用の電気化学検出
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07640795
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
田中 俊逸 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 助教授 (30142194)
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| Keywords | タンパク-リガンド相互作用 / フェロセン化ビオチン / アビジン / ナフィオン修飾電極 / 濃縮ボルタンメトリー / 矩形波法 / ニュウトラアビジン / エンザイムアッセイ |
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| Research Abstract |
平成8年度は、電極活性なフェロセンによってラベル化したリガンド(フェロセン化ビオチン)を合成し、このリガンドとタンパクであるアビジンとの相互作用を電気化学的に検出方法について検討した。合成したフェロセン化ビオチンのサイクリック・ボルタモグラムは、出発物質のフェロセンアルデヒドと比較して、若干のポテンシャルのズレと電流値の低下が見られるものの、可逆で明瞭な酸化還元ピークが得られ、ビオチンとの結合はフェロセン部の電極応答にほとんど影響を与えないものと考えられる。タンパク-リガンド相互作用を高感度に検出するためには、フェロセン化ビオチンが高感度に検出されなければならない。しかし、フェロセン化ビオチンの電極応答は通常の条件下ではあまり高感度ではない。そこで、フェロセン化ビオチンの電極への濃縮について検討した。その結果、陰イオン交換ポリマーの一つであるナフィオンで修飾した電極を用い、フェロセン部位を正電位で酸化してフェロセニウムイオンとすることによって、イオン交換的にフェロセン化ビオチンをナフィオン膜上に濃縮できることが判明した。この結果、未修飾の電極での検出限界の約50分の1のフェロセン化ビオチンの検出が可能になった。ナフィオン電極を用いてフェロセン化ビオチンを測定する方法において、タンパクであるアビジン濃度を増加させるとフェロセン化ビオチンの電流値は低下したゆくが、その化学量論は、予想されるものとは異なるものであった。これは、ナフィオンの負電荷とアビジンの正電荷との相互作用により、アビジンが電極表面へ吸着することによるものと考えられる。電気的に中性なNeutrアビジンを用いたところ、電極へのタンパクの吸着が抑えられ、満足ゆく結果が得られた。また、既知濃度のフェロセン化ビオチンとビオチンをアビジンに対して競走させることによってビオチンの検出も可能となり、電気化学的アッセイ法の確立の可能性を示した。
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[Publications] K. Sugawara,: "Electrochemical evaluation of avidin-biotin interaction using N-iodoacetyl-N-biotinylhexylenediamine," Bioelectrochemistry and Bioenergetics,. 39. 309-312 (1996)
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[Publications] K. Sugawara,: "Accumulation voltammetry of avidin and biotin using a biotin labeled with Nile Blue A." Bioelectrochemistry and Bioenergetics,. 41. 167-172 (1996)
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[Publications] T. Kakizaki,: "Adsorptive stripping voltammetry of methylene blue," 北海道教育大学紀要(第2部A). 46. 69-74 (1996)
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[Publications] S. Tanaka,: "Suppression effect of humic substances on oxidation of chromium (III) to chromium (VI)." Toxicological and Environmental Chem.,. 58. 17-23 (1997)
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[Publications] S. Tanaka,: "Biotin ligands labeled with daunomycin as an electrochemical probe for avidin and biotin." Talanta,. (in press). (1997)
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[Publications] T. Hattori,: "Adsorption accumulation voltammetry of anionic surfactants on carbon paste electrode using ferrocenyl cationic surfactant as an analytical electrochemical probe.," Electroanalysis,. (in press). (1997)
