Development of functional micro-particle capturing materials aimed at effectively utilizing natural protein resources

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20638
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Nose Takeru 九州大学, 基幹教育院, 教授 (10301334)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 衣織 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (50311858) ; 友原 啓介 京都薬科大学, 薬学部, 講師 (40711677) ; 巣山 慶太郎 九州大学, 基幹教育院, 助教 (60707222)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2024-03-31
• Keywords: 天然タンパク質 / ペプチド / 循環型社会 / 環境調和型素材 / 未利用資源活用

Outline of Final Research Achievements

In this study, with the problem of microplastic pollution in the environment, we aimed to develop a new biomaterial to capture them. The material was designed to utilize currently unused natural proteins, forming a network structure by cross-linking proteins with thermosensitive peptides. By adjusting the mesh structure according to particle size and material properties, an artificial mesh model material was prepared with the ability to capture and release particles. Various thermosensitive peptide analogs for cross-linking were prepared, and high-functioning peptides were identified. These results have paved the way for developing materials capable of removing microplastic particles and harmful chemicals.

Free Research Field

ペプチド科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的な意義としては、機能性ペプチド分子、ここでは温度応答性ペプチドをタグとして天然タンパク質に結合させることにより、そのペプチドの機能をタンパク質に付与し、機能の発揮が可能となる事例を示したことである、また、社会的な意義としては、未利用未活用のタンパク質など、さまざまなタンパク質に機能性ペプチドタグを結合させることで、簡便にその機能を持った新素材、しかも環境にやさしいタンパク質製のアミノ酸のみからなるバイオ素材の調製が可能となるなど、循環型環境調和型社会の形成に寄与する新しい機能性素材の作成例を本研究において示すことができたということである。