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2014 Fiscal Year Annual Research Report

超分子ヒドロゲルライブラリーの構築と機能評価

Research Project

Project/Area Number 24310089
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

山中 正道  静岡大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10377715)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsゲル / 自己集合 / 電気泳動 / ウレア / 超分子 / 水素結合
Outline of Annual Research Achievements

これまでの超分子ヒドロゲルライブラリーの構築により得られた知見に基づき、効率的な純水のゲル化を実現する化合物を分子設計した。有機合成の手法により、分子設計した両親媒性トリスウレア化合物の合成を達成した。期待した通り、最小ゲル化濃度1.5 mMで超分子ヒドロゲルの形成が確認された。
前年度に引き続き、超分子ヒドロゲルを支持体とした、未変性タンパク質の電気泳動について検討を行った。電気泳動後の超分子ヒドロゲルよりタンパク質試料を効率的に回収する方法を検討し、凍結した超分子ヒドロゲルに純水を加え遠心分離するという、極めて簡便な手法により50%以上のタンパク質を回収できることを明らかにした。さらに、回収したタンパク質が未変性な構造を保持していることを、タンパク質の活性評価により確認した。また、電気泳動に用いる緩衝液のpHを制御することにより、これまでの酸性未変性タンパク質に加え、塩基性未変性タンパク質の超分子ヒドロゲル電気泳動も実現した。種々のタンパク質の分離を検討した結果より、超分子ヒドロゲル電気泳動における分離様式の解析を行った。その結果、両親媒性トリスウレアより形成する超分子ヒドロゲルを支持体としたとき、未変性タンパク質試料は、その等電点に強く依存した分離様式であることが明らかとなった。
カルボキシル基を導入した両親媒性トリスウレアの自己集合により形成する超分子ヒドロゲルを用い、物質の吸着及び放出の制御を検討した。陽イオン性の色素分子は、超分子ヒドロゲルに効率的に吸着された。続いてこのゲルを塩基性水溶液に浸すと、超分子ヒドロゲルの崩壊を伴いながら吸着した色素分子を放出することを明らかとした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Palladium Ion-Induced Supramolecular Gel Formation of Tris-Urea Molecules2015

    • Author(s)
      Ryohei Aoyama, Hiroki Sako, Mawo Amakatsu, Masamichi Yamanaka
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 47 Pages: 136-140

    • DOI

      10.1038/pj.2014.96

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Self-Aassembled Capsules Based on Tetrafunctionalized Calix[4]-resorcinarene Cavitands2015

    • Author(s)
      Kenji Kobayashi, Masamichi Yamanaka
    • Journal Title

      Chemical Society Reviews

      Volume: 44 Pages: 449-466

    • DOI

      10.1039/C4CS00153B

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Solvent-Modulated Self-Assembly of C3-Symmetric Tris-Urea into a Discrete Dimer and Supramolecular Gel2014

    • Author(s)
      Hideo Shimazu, Masamichi Yamanaka
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 3 Pages: 847-850

    • DOI

      10.1002/ajoc.201402079

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Supramolecular Gel Electrophoresis of Acidic Native Proteins2014

    • Author(s)
      Kanako Munenobu, Takayuki Hase, Takanori Oyoshi, Masamichi Yamanaka
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 86 Pages: 9924-9929

    • DOI

      10.1021/ac5026539

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 二種類のビスウレア化合物より形成される超分子ヒドロゲル2015

    • Author(s)
      迫宏樹、山中正道
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      船橋市・千葉県・日本大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 両親媒性トリスウレアのヒドロゲル化と機能評価2015

    • Author(s)
      竹下樹里、箭内一繁、山中 正道
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      船橋市・千葉県・日本大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 両親媒性トリスウレア分子による塩基性緩衝液のゲル化2015

    • Author(s)
      佐野周平、原矢奈々、山中正道
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      船橋市・千葉県・日本大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 超分子ヒドロゲルを用いた塩基性未変性タンパク質の電気泳動2015

    • Author(s)
      長谷貴行、山中正道
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      船橋市・千葉県・日本大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 超分子ヒドロゲルを支持体としたDNA電気泳動法の開発2015

    • Author(s)
      田澤翔平、大吉崇文、山中正道
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      船橋市・千葉県・日本大学
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 超分子ゲルの開発と機能開拓2015

    • Author(s)
      山中正道
    • Organizer
      日本薬学会 第135年会
    • Place of Presentation
      神戸市・兵庫県・神戸学院大学
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • Invited
  • [Presentation] Supramolecular Hydrogel Formation through Self-assembly of Amphiphilic Tris-urea and Application for Protein Electrophoresis2014

    • Author(s)
      Masamichi Yamanaka
    • Organizer
      China-Japan Joint Symposium on Functional Supramolecular Architectures
    • Place of Presentation
      天津市・天津大学(中国)
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-13
    • Invited
  • [Presentation] 超分子ヒドロゲルによるタンパク質電気泳動法2014

    • Author(s)
      山中正道
    • Organizer
      第65回日本電気泳動学会総会シンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜市・神奈川県・横浜情報文化センター
    • Year and Date
      2014-10-24 – 2014-10-25
    • Invited
  • [Presentation] 三回対称トリスウレア分子の自己集合体と分子認識2014

    • Author(s)
      中田敬子、東大輔、山中正道
    • Organizer
      第4回CSJ化学フェスタ2014
    • Place of Presentation
      東京・東京都・タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [Presentation] 超分子ヒドロゲルを用いた未変性タンパク質電気泳動2014

    • Author(s)
      長谷貴行、宗信佳那子、山中正道
    • Organizer
      第4回CSJ化学フェスタ2014
    • Place of Presentation
      東京・東京都・タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [Presentation] 配位結合性超分子オルガノゲルの開発2014

    • Author(s)
      迫宏樹、青山遼平、山中正道
    • Organizer
      第4回CSJ化学フェスタ2014
    • Place of Presentation
      東京・東京都・タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [Presentation] 刺激応答性超分子ヒドロゲルの開発2014

    • Author(s)
      山中正道、箭内一繁
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎市・長崎県・長崎大学
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [Presentation] 刺激応答性を示す超分子ヒドロゲルの開発2014

    • Author(s)
      山中正道、箭内一繁
    • Organizer
      第25回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      仙台市・宮城県・東北大学
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-09
  • [Presentation] Supramolecular Hydrogel Formation through Self-assembly of Amphiphilic Tris-urea and Application for Protein Electrophoresis2014

    • Author(s)
      Masamichi Yamanaka, Kanako Munenobu, Daisuke Higashi
    • Organizer
      IUMRS-ICA 2014
    • Place of Presentation
      福岡市・福岡県・福岡大学
    • Year and Date
      2014-08-24 – 2014-08-30
  • [Presentation] 三回対称トリスウレア分子の自己集合体による分子認識2014

    • Author(s)
      中田敬子、東大輔、山中正道
    • Organizer
      第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京・東京都・東京工業大学
    • Year and Date
      2014-05-31 – 2014-06-01
  • [Presentation] 両親媒性ウレア誘導体のヒドロゲル化能2014

    • Author(s)
      迫宏樹、東大輔、山中正道
    • Organizer
      第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京・東京都・東京工業大学
    • Year and Date
      2014-05-31 – 2014-06-01
  • [Remarks] Yamanaka Laboratory

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~smyaman/welcome.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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