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2010 Fiscal Year Annual Research Report

アフィニティ膜濾過による遺伝子治療用プラスミドDNA精製プロセスの開発

Research Project

Project/Area Number 22560746
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

片桐 誠之  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (00345919)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 入谷 英司  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60144119)
KeywordsプラスミドDNA / アフィニティ / 膜濾過 / リガンド / 吸着 / 脱着 / 精製 / 透過
Research Abstract

本研究では、スケールアップが可能なプラスミドDNAの精製および濃縮法として膜濾過法に着目し、プラスミドDNAと親和性のあるリガンドを探索するとともに、リガンドと分離膜とを用いるアフィニティ膜濾過法を確立し、プラスミドDNAの精製プロセスを開発することを目的とする。本年度は、リガンドおよび分離膜を選定し、アフィニティ膜濾過条件の探索を行った。様々な物質を用いてプラスミドDNAの吸・脱着試験を行い、pH8付近に等電点があり、pH7以下では正、pH9以上では負に帯電するα-Fe_2O_3をリガンドとして選定した。プラスミドDNAは、ポリアニオンであるため、試料液のpH変化による吸・脱着が可能となった。吸着挙動はLangmuir式で近似され、pHが小さい程、より多くのプラスミドDNAを吸着できることが明らかとなった。また、吸着後にpHを10程度に変化させることで、リガンドに吸着したプラスミドDNAの大部分が脱着されることがわかった。膜濾過実験の結果、プラスミドDNAは精密濾過膜を透過するが、リガンドのα-Fe_2O_3は精密濾過膜で阻止できたことから、プラスミドDNAをα-Fe_2O_3に吸着させて精密濾過することで膜面上に保持でき、その後α-Fe_2O_3から脱着させることでpDNAを精製できるものと考えた。そこで、プラスミドDNAの劣化が生じないpH5の条件で吸着濾過を行い、その後生成したα-Fe_2O_3ケークにα-Fe_2O_3の等電点よりも大きなpH9および10のbufferを透過させた。プラスミドDNA量の指標となるOD_<260>は、pH1Oのbunfferの透過初期に顕著な値となり、プラスミドDNAが脱着されることが確認され、アフィニティ膜濾過が精製法として有用なことを示すことができた。

  • Research Products

    (12 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Analysis of Clogging Behaviors of Diatomaceous Ceramic Membranes During Membrane Filtration Based upon Specific Deposit2010

    • Author(s)
      Iritani, Eiji
    • Journal Title

      AIChE Journal

      Volume: 56 Pages: 1748-1758

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two-Stage Process of Single-Pass Inclined Ultrafiltration for Affinity Chiral Separation2010

    • Author(s)
      Iritani, Eiji
    • Journal Title

      Filtration

      Volume: 10 Pages: 211-218

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 希薄コロイドの全阻止型定速精密ケーク濾過における膜閉塞の評価2011

    • Author(s)
      入谷英司
    • Organizer
      化学工学会第76年会
    • Place of Presentation
      要旨集
    • Year and Date
      2011-03-02
  • [Presentation] Membrane Fouling in Filtration of Dilute Suspensions under Constant Pressure Conditions2010

    • Author(s)
      Iritani, Eiji
    • Organizer
      European Conference on Fluid-Particle Separation (FPS)2010
    • Place of Presentation
      Lyon (France)
    • Year and Date
      2010-10-05
  • [Presentation] Decolorization of Anthraquinone Dye by Enzyme-Immobilized Membrane2010

    • Author(s)
      Katagiri, Nobuyuki
    • Organizer
      European Conference on Fluid-Particle Separation (FPS) 2010
    • Place of Presentation
      Lyon (France)
    • Year and Date
      2010-10-05
  • [Presentation] 酵母懸濁液のデッドエンド精密濾過特性の評価2010

    • Author(s)
      片桐誠之
    • Organizer
      化学工学会第42回秋季大会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府)
    • Year and Date
      2010-09-07
  • [Presentation] 膜細孔閉塞・ケーク堆積コンバインドモデルによる希薄コロイドの精密濾過挙動の解析2010

    • Author(s)
      入谷英司
    • Organizer
      化学工学会第42回秋季大会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府)
    • Year and Date
      2010-09-07
  • [Presentation] 膜利用型酵素処理システムによる着色廃水の脱色2010

    • Author(s)
      片桐誠之
    • Organizer
      化学工学会第42回秋季大会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府)
    • Year and Date
      2010-09-06
  • [Presentation] Modeling of Membrane Fouling in Filtration of Dilute Suspensions2010

    • Author(s)
      Iritani, Eiji
    • Organizer
      19th International Congress of Chemical and Process Engineering (CHISA 2010)
    • Place of Presentation
      Prague (Czech Republic)
    • Year and Date
      2010-08-30
  • [Presentation] Decolorization Properties of Dye by Laccase-Immobilized Membrane2010

    • Author(s)
      Katagiri, Nobuyuki
    • Organizer
      19th International Congress of Chemical and Process Engineering (CHISA 2010)
    • Place of Presentation
      Prague (Czech Republic)
    • Year and Date
      2010-08-30
  • [Presentation] 酵素固定化膜によるアントラキノン系染料の脱色特性2010

    • Author(s)
      片桐誠之
    • Organizer
      分離技術会年会2010
    • Place of Presentation
      明治大学(東京都)
    • Year and Date
      2010-06-04
  • [Book] 絵とき 濾過技術 基礎のきそ2011

    • Author(s)
      入谷英司
    • Total Pages
      180
    • Publisher
      日刊工業新聞社

URL: 

Published: 2012-07-19  

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