2007 Fiscal Year Annual Research Report
物質認識・情報変換機能を併せ持つ新規センシングシステムの構築に関する研究
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16350065
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
樋口 真弘 Nagoya Institute of Technology, 大学院・工学研究科, 教授 (50357836)
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| Keywords | センシングシステム / ペプチド集合体 / 認識多様性 / 物質認識 / 情報変換 / 相補的相互作用 / イオンチャネル / 自己組織化 |
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| Research Abstract |
物質認識機能と信号変換機能を併せ持つ新規センシングシステムの構築を目的に,これまでの知見を基に,センシングチップを構築し,その特異的認識能と情報変換能を評価した。認識対象物質との相補的相互作用により形成される,内部にチャネル構造を有し,認識対象物質に対する特異的結合能を有するペプチド集合体を,金電極表面に形成したイオン伝導性をポリエチレングリコールの自己組織化単分子膜上に固定化することでセンサーチップを構築した。同センサーチップは,ペプチド集合体形成に用いた認識対象物質と特異的に結合し,その内部に形成されたチャネル様のイオン透過路が塞がれることにより,金電極表面のセンシング膜を介するイオン透過性が変化し,物質認識情報を膜電流の変化として変換されることを確認した。加えて,共雑物質の存在下においても,認識対象物質のセンシングが可能であり,センシングチップとしての有効性が確認された。
さらに,同センシングチップの認識対象物質を毒素、ウイルス等に拡張することを目的に,タンパク質との相互作用が期待される糖鎖を末端に導入した両親媒性ペプチドを用い,認識対象タンパク質とペプチド末端糖鎖との相補的相互作用に基づき形成される糖ペプチドクラスターを形成した。同糖ペプチドクラスターの認識対象タンパク質との親和定数は,単独の糖ペプチドのそれよりも1桁高いものであった。これらの結果より,環境中の多種多様な有害物質を特異的に認識し,その認識情報を単純な電気化学情報として発信する,新規センシングデバイス構築の可能性が示された。
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