2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Capillary Electrophoresis/Dynamic Frontal Analysis
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20K05568
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
高柳 俊夫 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (50263554)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水口 仁志 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (30333991)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | キャピラリー電気泳動 / ダイナミックフロンタルアナリシス / キサンチンオキシダーゼ / アルカリフォスファターゼ / シミュレーション / 金ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き，キャピラリー電気泳動法（CE）における分離分析の特長を速度論反応の解析に用いる新奇な解析手法である「キャピラリー電気泳動／ダイナミックフロンタルアナリシス法（CE/DFA）」の開発を継続した。本年度は，2段階の酵素反応を示すキサンチンオキシダーゼ（XOD）の反応解析を進めた。1段階目のヒポキサンチンからキサンチンへの酵素反応は小さなミカエリスメンテン定数のために低い基質濃度での検討となり，得られるプラトーシグナルも低くなったが，プラトー高さを用いてミカエリスメンテン定数を決定できた。また，2段階目のキサンチンから尿酸の酵素反応ではさらに低い基質濃度での検討となり，反応の進行に伴い基質濃度が大幅に低下するようでプラトーシグナルは得られずスロープ形状となった。しかしながら，スロープシグナルの高い点は反応初期の反応速度であり，これを用いることでミカエリスメンテン定数を決定できた。
酵素反応の速度論に関するシミュレーション研究も引き続き進めた。アルカリフォスファターゼによる基質ニトロフェニルリン酸からニトロフェノールへの生成反応をモデルに用い，MATLABによるシミュレーションを行った。印加電圧の変化によるプラトー高さの変化や阻害剤存在下での低下したプラトーの検出を再現することができた。薬物－タンパク質結合に関する平衡反応を対象とするキャピラリー電気移動／前端分析についてもシミュレーション研究を進め，平衡定数の値が解離ピークの形状に影響するという有益な知見を得た。
キャピラリー電気泳動法による金ナノ粒子のキャラクタリゼーションに関する研究では，ジチオールを用いることにより複数の金ナノ粒子が連結されて結合体を生成するが，得られた結合体を元の金ナノ粒子から電気泳動分離することに成功した。
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