2011 Fiscal Year Annual Research Report
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22220009
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
伊藤 嘉浩 独立行政法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 主任研究員 (40192497)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北嶋 隆 独立行政法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 協力研究員 (40399556)
吉田 靖弘 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (90281162)
鵜澤 尊規 独立行政法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 研究員 (60554376)
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| Keywords | 進化分子工学 / 試験管内進化法 / 成長因子 / 固定化 / 融合タンパク質 / バイオマテリアル |
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| Research Abstract |
成長因子を固定化することで、細胞の成長や分化のような高次の細胞機能を制御できる新しいバイオマテリアルが生み出すことができることを明らかにしてきた。本研究では、進化分子工学の手法を用いて新しい結合性成長因子を調製し、医用材料としての展開を図る。材料に結合能をもつ成長因子タンパク質の創成にかかわる分子デザインについて検討を行うとともに、3つの方向での研究展開を行った。第一には、無細胞翻訳系を用いるディスプレイ法を用いたペプチド進化分子工学法の確立。第二には、結合性成長因子の創成。第三には結合性成長因子の医療応用である。
(1)「非天然アミノ酸を用いるミスアシル化tRNA法の方法とリボソーム・ディスプレイ法の融合による化学拡張進化分子工学法の開発。非天然アミノ酸として環境に応答して蛍光量が変化する蛍光基を導入したtRNAを合成し、これを進化分子工学過程の無細胞翻訳系に添加することにより、蛍光基含有ペプチド・ライブラリーを調製し、その中からカルモヂュリン結合性ペプチドを選別した。選別したペプチドを有機合成し、カルモヂュリンとの相互作用を調べたところ、相互作用によって顕著な蛍光変化が観測されるペプチドが見つかり、詳細な相互作用検討(SPRやNMR)を行った。
(2)「天然アミノ酸を用いた進化分子工学による基材結合性成長因子の創成。上皮成長因子(EGF)の下流にランダム配列ライブラリーを結合させたチタンに結合するEGFの選別を行った。得られたEGF誘導体は、結合性を持つことが明らかになり、現在、その生物活性について検討を進めている。
(3)「既存の結合性ペプチド配列を成長因子へ移植することで新しいキメラタンパク質の合成を行い、その活性評価を行った。具体的にはアパタイト結合性をもつタンパク質であるスタセリンの活性配列を骨形成タンパク質とペプチド・リガーゼ酵素を用いて結合させた。得られたタンパク質は、アパタイト結合性をもち、骨誘導能もあることがわかった。
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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
当初計画した内容に従い、順調に研究を進められてきている。基材結合性タンパク質を、進化分子工学手法で調製する以外にも新しい方法論を導入できてきているとともに、進化分子工学の化学拡張についても新しい展開ができるようになってきている。来年度は(1)評価ができるものと期待している。
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| Strategy for Future Research Activity |
進化分子工学の化学拡張については新たな展開が今後可能となると考えられ、それに従いさらに検討を進め、新しい方法論として一般化できるようにする。
新しいタンパク質の医療応用に関しても動物実験結果などが、これから得られる予定になっており、課題名にある「医学応用」についても展開が期待できる。
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[Journal Article] Preparation of a visible light-reactive low molecular-O-carboxymethyl chitosan (LM-O-CMCS) derivative and applicability as an anti-adhesion agent2011
Author(s)
Shin-hye Park, Si-yoong Seo, Ha-na Na, Kwang-il Kim, Jea-woo Lee, Hee-dong Woo, Jue-hee Lee, Hyun-kwang Seok, Jae-gwan Lee, Sang-in Chung, KyuHwan Chung, DongKeun Han, Yoshihiro Ito, Eui-chang Jang, Tae-il Son
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Journal Title
Macromol.Res.
Volume: 19(9)
Pages: 921-927
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Nano-layering of phosphoric-acid ester monomer at enamel and dentin2011
Author(s)
Yoshihara, K., Yoshida, Y., Hayakawa, S., Nagaoka, N., Irie, M., Ogawa, T., Van Landuyt K.L., Osaka, A., Suzuki, K., Minagi, S., Van Meerbeek, B.
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Journal Title
Acta Biomaterialia
Volume: 7
Pages: 3187-3195
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Detection of synthetic RGDS (PO3H2) PA peptide adsorption using a titanium surface plasmon resonance (SPR) biosensor2011
Author(s)
Abe, Y., Hiasa, K., Hirata, I., Okazaki, Y., Nogami, K., Mizumachi, W., Yoshida, Y., Suzuki, K., Okazaki, M., Akagawa, Y.
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Journal Title
Journal of Materials Science : Materials in Medicine
Volume: 22
Pages: 657-661
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Self-etch monomer-calcium salt deposition on dentin2011
Author(s)
Yoshihara, K., Yoshida, Y, Hayakawa, S., Nagaoka, N., Torii, Y., Osaka, A., Suzuki, K., Minagi, S., Van Meerbeek, B., Van Landuyt K.L.
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Journal Title
Journal of Dental Eesearch
Volume: 90
Pages: 602-606
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] A signaling peptide aptamers2012
Author(s)
W.Wang, T.Uzawa, T.Aigaki, Y.Ito
Organizer
Gordon Research Conferences "Peptides as signals, BioMaterials and Therapeutics
Place of Presentation
Ventura, CA., USA
Year and Date
20120219-20120224
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