2018 Fiscal Year Research-status Report
配列相同性の高いタンパク質ファミリーを高度に識別可能な分子認識ナノ空間の創製
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17K14093
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
香門 悠里 大阪大学, 理学研究科, 助教 (90773218)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 分子認識 / タンパク質―リガンド相互作用 / 分子インプリンティング / タンパク質認識高分子材料 / バイオマーカータンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、構造類似性の高いタンパク質として血管内皮細胞増殖因子(VEGF)のアイソフォームVEGF165と189に着目し、高精度で識別可能な分子認識場をもつタンパク質認識人工高分子材料(分子インプリントポリマー;MIP)の創製を目指している。
平成30年度では、MIP薄膜創製で重要な相互作用官能基として、VEGF165, VEGF189に存在するヘパリン結合ドメイン(HBD)を認識するヘパリンの誘導体合成に関して検討した。
これまでは高分子量でかつ分子量分布の広い（Mw 10000～12000）ヘパリンを用いていたが、より精密な分子認識を達成するために低分子量のヘパリンについて検討した。具体的には、分子量が約665、1800、および600～1800の分子量分布をもつヘパリンの低分子量のヘパリン3種類に着目した。
また本研究では、片末端を化学結合で金基板に固定したヘパリン分子によって標的VEGFを識別すること目指している。つまり、各VEGF認識に重要なヘリックス構造を保ったままヘパリンの片末端を機能化して固定化する必要がある。そこで、ヘパリンの還元性末端に対して、p－アミノチオフェノール基の導入する還元的アミノ化反応条件について検討した。反応温度、時間を検討したところ、室温、24hでは50％のチオール化率だったのに対し、40℃で24h反応させるとほぼ定量的に反応が進行することが分かった。600～1800の分子量分布をもつヘパリンのチオール誘導体に対してDOSY測定を行ったところ、p-アミノチオフェノール基はヘパリンの分子量にほぼ依存せず結合していることが分かった。また、円二色性スペクトル測定より、ヘパリンのヘリックス構造は反応後もほぼ保持されていることが分かった。以上から、分子量に依存せず、定量的にチオール化が可能な反応条件に関する基礎知見を得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年度に予定していた「各VEGFの分子インプリントポリマー薄膜の作製」について詳細な検討には至らなかったが、これまで非効率的であった末端チオール化と低分子量のヘパリンのチオール誘導体の合成は達成した。より高性能のMIP薄膜を得るために重要な実験結果が得られたので、研究発展において大きな推進力になると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度においては、分子認識能向上のため、これまでより分子鎖長及び分子量分布の小さいヘパリンに着目し、効率的な誘導体合成のための基礎知見を得た。
今後はそれらに対する分子認識能の評価と、各種機能性モノマー（蛍光分子を含むもの、あるいは含まないもの）の導入方法についてなどについても検討する。
上記を総合的に検討して新たな知見を得ることにより、これまでに作製したMIPよりもさらなる高感度および高選択的な分子認識能の達成を目指す。
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Research Products
(1 results)
