2019 Fiscal Year Annual Research Report
Tow-dimensional membrane scaffolds for oriented immobilization of various sensing molecules
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16K04888
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
飯嶋 益巳 東京農業大学, 応用生物科学部, 准教授 (40390728)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ナノバイオ / ナノ材料 / バイオテクノロジー / 生体分子 / 酵素反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
基質と酵素を用いて有用な物質変換反応を行うためには、反応場となる固相表面上で酵素をクラスター化し、なおかつ配向性を精密に制御して整列提示することで、触媒の高活性化を図ることが非常に重要である。しかし、現状技術では、酵素のクラスター化と整列提示化を同時に達成できる技術はほとんど存在しなかった。さらに、複数の酵素を順序つけて整列提示し、効率的な連続反応を行う技術はほとんど報告がなかった。研究代表者は、IgG-Fc結合ZZタグを整列提示するバイオナノ粒子（ZZタグ提示型バイオナノカプセル：ZZ-BNC）が、バイオセンシング表面においてIgG及びFc融合受容体の配向性を精密に制御し「クラスター化と整列提示化」を同時に達成できる耐久性の高い足場分子であることを見出し、各種バイオセンシングの高感度化を示してきた。そこで本研究は、ZZ-BNC足場技術を「酵素」の整列提示化に発展させ、インビトロでの生産が困難なフラボノイド生合成経路を例に用いて、フラボノイド合成酵素群を整列提示できる改変型ZZ-BNCを作製し、さらに、同一固相上（2次元膜上）で生合成経路の順番に酵素を整列提示できるユニークな「ナノブロック型足場技術」の開発を目指した。令和元年度は、酵素提示型BNCの大量作製法および酵素の整列提示法の再現性などについて検討した。さらに、ZZ-BNC平面膜化によるセンシング分子の整列提示法の再現性などを検討し、その優位性を見出し、論文発表および学会発表を行った。本技術は、本研究課題の基盤技術となったことから、その検討意義および重要性は高いと考える。
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