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2013 Fiscal Year Annual Research Report

液―液界面を識別するペプチド分子から発想する抗体ナノ操作

Research Project

Project/Area Number 24656496
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

梅津 光央  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70333846)

Keywordsナノバイオ / 分子認識 / 蛋白質
Research Abstract

本研究では、液体界面を識別できるペプチドを用いて、あたかもリン脂質のような両親媒性分子を扱うかのように蛋白質分子をナノ操作できる技法を開発し、単なる蛋白質間相互作用だけに頼っていた蛋白質アセンブリ手法を拡張させ、抗体分子を例に、蛋白質が均一配向した超多価抗体クラスターを作製し、効果的ながん治療への応用を検討する。そのため、本年度は、昨年度作成した、無機ナノ粒子を内包した超多価抗体クラスターを用いて、がん細胞に対する細胞特異性の評価を行った。
まず、フローサイトメトリーを用いてがん細胞に対する結合特異性を評価した。その結果、クラスターに用いている抗体単独と比較して細胞への結合力は向上していることが分かった。また、蛍光顕微鏡を用いて抗体クラスターの結合性も評価したところ、抗体単独と比較して洗浄操作でも抗体クラスターは細胞から解離しにくいことも分かった。
次に、昨年度成功した抗体クラスター作製技術を用いて蛍光性有機性分子を内包することを行った。その結果、有機分子から貧溶媒化で有機結晶粒子を作製するプロセスと抗体クラスタ-作製プロセスを合わせることにより、疎水性の有機分子を抗体クラスター内へ内包させることができた。そこで、この抗体クラスターに関してもフローサイトメトリーと蛍光顕微鏡を用いてがん細胞への結合特異性評価を行ったところ、抗体単独よりもすぐれた結合性を持っていた。これより、抗体単独よりも抗がん剤などの疎水性有機分子をがん細胞へ特異的に運搬できるシステムを提案できた。

  • Research Products

    (11 results)

All 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Biomass-binding peptides designed by molecular evolution for efficient degradation of cellulose in biomass by cellulase2013

    • Author(s)
      Hikaru Nakazawa, Akinori Ikeuchi, Do-Myoung Kim, Yuri Ishigaki, Hidetaka Asano, Katsunori Kouda, Izumi Kumagai, and Mitsuo Umetsu
    • Journal Title

      Green Chemistry

      Volume: 15 Pages: 365-369

    • DOI

      10.1039/c2gc36914a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In-one-pot-at-a-time Ligation for High-throughput Construction of a Protein Expression Vector Library2013

    • Author(s)
      Hikaru Nakazawa, Rui Todokoro, Yuri Ishigaki, Izumi Kumagai, Mitsuo Umetsu
    • Journal Title

      Chemistry letters

      Volume: 42 Pages: 424-426

    • DOI

      10.1246/cl.2013.424

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid and Sensitive Detection of Brain-Derived Neurotrophic Factor with a Plasmonic Chip2013

    • Author(s)
      Keiko Tawa, Mari Satoh, Koichi Uegaki, Tomoko Hara, Masami Kojima, Hiroyuki Aota, Yoshiki Yokota, Takahiko Nakaoki, Mitsuo Umetsu, Hikaru Nakazawa, Izumi Kumagai
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 52 Pages: 06GK01

    • DOI

      10.7567/JJAP.52.06GK01

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hybrid Nanocellulosome Design from Cellulase Modules on Nanoparticles: Synergistic Effect of Catalytically Divergent Cellulase Modules on Cellulose Degradation Activity2013

    • Author(s)
      Hikaru Nakazawa, Do-Myoung Kim, Takeshi Matsuyama, Nobuhiro Ishida, Akinori Ikeuchi, Yuri Ishigaki, Izumi Kumagai, Mitsuo Umetsu
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 3 Pages: 1342-1348

    • DOI

      10.1021/cs400012v

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of 300× Enhanced Fluorescence on a Plasmonic Chip Modified with a Bispecific Antibody to a Sensitive Immunosensor2013

    • Author(s)
      Keiko Tawa, Mitsuo Umetsu, Hikaru Nakazawa, Takamitsu Hattori, Izumi Kumagai
    • Journal Title

      ACS Applied Materials & Interfaces

      Volume: 5 Pages: 8628-8632

    • DOI

      10.1021/am402173y

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 抗体フォールドを用いたインターフェイスデザイン:ナノ世界の糊として2013

    • Author(s)
      梅津 光央
    • Organizer
      未来化学創造センター ナノバイオアセンブリワークショップ
    • Place of Presentation
      福岡市産学連携交流センター (福岡)
    • Year and Date
      20131115-20131115
    • Invited
  • [Presentation] Smart bio-design for interface molecules between nanomaterials2013

    • Author(s)
      Mitsuo Umetsu
    • Organizer
      日本化学会東北支部70周年記念国際会議
    • Place of Presentation
      東北大学 (仙台市)
    • Year and Date
      20130928-20130928
    • Invited
  • [Presentation] ナノを意識した蛋白質スマートデザイン2013

    • Author(s)
      梅津 光央
    • Organizer
      生体機能関連化学部会 第28回若手フォーラム
    • Place of Presentation
      名古屋大学 (名古屋市)
    • Year and Date
      20130926-20130926
    • Invited
  • [Presentation] Smart antibody desgined from protein engineering2013

    • Author(s)
      Mitsuo Umetsu
    • Organizer
      2013 Korean Society for Biotechnology and Bioengineering Spring Meeting & International Symposium
    • Place of Presentation
      Gwangju (Korea)
    • Year and Date
      20130412-20130412
    • Invited
  • [Presentation] Material-binding antibody as an interface tool for manipulating nano-materials2013

    • Author(s)
      Mitsuo Umetsu, Takamitsu Hattori, Takeshi Nakanishi, Izumi Kumagai
    • Organizer
      2013 Materisl Research Society Spring Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      20130402-20130402
  • [Book] 進化分子工学2013

    • Author(s)
      梅津 光央、中澤 光、服部 峰充
    • Total Pages
      424 (27-37)
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス

URL: 

Published: 2015-05-28  

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