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2022 Fiscal Year Annual Research Report

均一オリゴマーライブラリーを基盤としたプラスチック抗体の開発

Research Project

Project/Area Number 20H02789
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

星野 友  九州大学, 工学研究院, 教授 (40554689)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三浦 佳子  九州大学, 工学研究院, 教授 (00335069)
小出 裕之  静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (60729177)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords均一オリゴマー / 精密高分子 / プラスチック抗体 / 分子進化工学 / 量体分離 / ブロック重合 / 制御ラジカル重合
Outline of Annual Research Achievements

2020年度の検討により完全に分子量と配列が均一なオリゴマーを単離可能となったが、これらのオリゴマー主鎖には、量体数の数だけ不斉炭素 が存在し、多くの立体異性体が存在する。真に特異的な相互作用を実現するためには、立体構造まで均一なオリゴマーを特定し再現性良く合 成 する技術の開発が必要であった。そこで2021年度は最適なモノマー配列を有するオリゴマーをキラルカラムで分離することで完全に立体構 造が均一なオリゴ マーライブラリーを調製した。具体的には、量体数が規定されたtertブチルアクリレート、tertブチルアクリルアミドおよ びフェニルアクリル アミドのオリゴマーを合成、単離し、これをキラルクロマトグラフィーに供することで不斉分割を行った。不斉分割され た完全均一オリゴマーを 連鎖移動剤として、二種類目のモノマーを伸長し、逆相クロマトグラフィー等によりジアステレオマー分割すること で完全に構造が均一な多官 能性のオリゴマーを分取した。本手法により構造が定まったオリゴマーを得ることができたが量体数が小さいため標的分子との認識点数が小さく結果として相互作用が弱くなることがわかった。そこで2022度は、調製した均一オリゴマーを複数導入したナノ 粒子を合成し、複数の均一オリゴマーで共同的に標的を認識することで強く特異的に標的認識可能なナノ粒子の合成を行った。具体的には、分子 量と配列が均一なアクリル酸とtブチルアクリルアミドのブロック共重合体オリゴマーを連鎖移動剤としてpNIPAmナノ粒子を合成し、メリチン との相互作用解析を行った。その結果、オリゴマーを適切に組みわせて適切な密度でナノ粒子内に道入することで標的ペプチドの配列を特異的に認識し強く相互作用するナノ粒子を合成できることを見出した。本成果は世界で初めての均一な配列を持つ合成高分子ナノ粒子による分子認識例としてAngew Chem誌に掲載された。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] カリフォルニア大学アーバイン校(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      カリフォルニア大学アーバイン校
  • [Journal Article] Polymer Nanoparticles with Uniform Monomer Sequences for Sequence‐Specific Peptide Recognition2022

    • Author(s)
      Saito Yusuke、Honda Ryutaro、Akashi Sotaro、Takimoto Hinata、Nagao Masanori、Miura Yoshiko、Hoshino Yu
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 61 Pages: e202206456

    • DOI

      10.1002/anie.202206456

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 部位特異的な側鎖変換によるアクリルポリマーの配列制御法の開発2023

    • Author(s)
      森口 ほの華, 齋藤 勇輔, 岩本 日菜子, 井芹 将太, 小野 利和, 嶌越 恒, 星野 友
    • Organizer
      日本化学会 第103春季年会
  • [Presentation] RAFT重合を利用した色素積層型発光性オリゴマーの創製2023

    • Author(s)
      井福 雅也, 井芹 将太, 小西 悠斗, 嶌越 恒, 小野 利和, 星野 友
    • Organizer
      日本化学会 第103春季年会
  • [Presentation] ラジカル重合で作製した互いの立体構造を認識する均一フェニルアクリルアミドオリゴマー2022

    • Author(s)
      岩本日菜子, 福田哲生, 明石壮太郎, 齋藤勇輔, 星野友, 三浦佳子
    • Organizer
      バイオ・高分子研究会
  • [Presentation] Polymer Nanoparticles with Uniform Monomer Sequences for Sequence Specific Peptide Recognition2022

    • Author(s)
      Yu, Hoshino
    • Organizer
      The 72nd Conference of Japan Society of Coordination Chemistry
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質のような高度な機能を発現する合成高分子の開発2022

    • Author(s)
      星野 友
    • Organizer
      奈良先端科学技術大学院大学 光ナノサイエンス特別講義
    • Invited
  • [Presentation] ペプチドを認識する精密高分子の進化2022

    • Author(s)
      星野 友
    • Organizer
      第17回 ナノ・バイオメディカル学会
    • Invited
  • [Presentation] アクリル系ポリマーの部位特異的な側鎖変換反応の開発2022

    • Author(s)
      森口ほの華、齋藤勇輔、岩本日菜子、井芹将太、星野友
    • Organizer
      令和4年度九州地区高分子若手研究会・冬の講演会
  • [Presentation] RAFT重合を利用したキラルな発光性オリゴマーの創製2022

    • Author(s)
      井福雅也, 井芹将太, 小西悠斗, 小野利和, 星野友
    • Organizer
      令和4年度九州地区高分子若手研究会・冬の講演会
  • [Presentation] Chirality-dependent self-assembly of oligo(N-phenylacrylamides) prepared by controlled radical polymerization2022

    • Author(s)
      H. Iwamoto, S. Fukuda, S. Akashi, Y. Saito, Y. Miura, T. Ono, W. Shimakoshi, Y. Hoshino
    • Organizer
      第32回日本MRS年次大会
  • [Presentation] 配列特異的なペプチド認識のための均一なモノマー配列を有するナノ粒子の開発2022

    • Author(s)
      星野 友, 斉藤 勇輔, 本田 竜太朗, 明石 壮太郎, 瀧本 日向, 長尾 匡憲, 三浦 佳子
    • Organizer
      第32回日本MRS年次大会
    • Invited
  • [Remarks] 学術変革領域B『精密高分子による次世代医薬開拓』webページ

    • URL

      https://polymer-shinka.org/index.html#s04

  • [Remarks] 星野研究室webページ

    • URL

      https://sites.google.com/view/hoshinolab-kyushu/%E7%A0%94%E7%A9%B6%E5%86%85%E5%AE%B9

URL: 

Published: 2023-12-25  

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