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バイオプロセスにおける分離精製の要素技術とその複合化に関する総合研究

研究課題

研究課題/領域番号 08305031
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化学工学一般
研究機関東京工業大学

研究代表者

梶内 俊夫  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30016555)

研究分担者 米本 年邦  東北大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40125688)
久保井 亮一  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40029567)
加藤 滋雄  神戸大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20026272)
古崎 新太郎  九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40011209)
山本 修一  山口大学, 工学部, 教授 (80144921)
松本 幹治  横浜国立大学, 工学部, 教授 (30011224)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
20,600千円 (直接経費: 20,600千円)
1998年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1997年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1996年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
キーワードバイオプロセス / 分離精製 / 複合化 / 細胞破壊 / アフィニティクロマトクラフィー / 逆ミセル / 精密3過 / 水性二相抽出 / バイオプロダクツ / アフィリニティクロマトグラフィー / 精密ろ過 / タンパク質 / 粗酵素 / クロマトグラフィー / 電気泳動 / ペプチド / 水性二相系 / クロマトグラフィ / アフィヒティ
研究概要

バイオプロセスにおける分離精製の要素技術を視野に入れて検討した。対象とした要素技術は、細胞の破壊回収、水性二相系による粗分離操作、精密ろ過膜による分離、アフィンティクロマトグラフィー、ストレス応答を利用した分離、逆ミセル分離、電気泳動法等である。
細胞の破壊回収操作では、培養段階における細胞内生産過程と生産物回収過程を複合させた効率的な生産プロセスの構築を目的として、自己破壊性細胞の開発を研究した。今後宿主-ファージ系での新規の溶菌酵素の発見が期待され、分離精製過程の短縮に結び付けられることがわかった。
精密濾過膜を改質し、荷電、疎・水性、イオン交換能を持つ精密濾過膜による、目的酵素と共存物質の吸着・脱着特性と操作条件との関係を検討し、その分離・精製への膜クロマトグラフィーの適用と、他の分離要素との複合化について考察した。
逆ミセルの分離の選択性を高めるために、バイオアフィニティ技術の逆ミセル抽出法への遵入、リン脂質を利用した生体適合性の高い逆ミセルの開発、タンパク質のリフォールティングへの応用など、複合化を目指した逆ミセルの新展開を行なった。
循環式フリーフロー電気泳動装置を改良して、泳動質外部に資料リザーバーを設けて、処理量を任意に可変可能とし、さらに連続操作を可能にした。3成分のタンパク質の連続分離操作を実験および数学的モデルのシミュレーションより、印加電圧を高くし、循環流量を押さえると、高純度の製品がえられることを示した。
その他の要素についても複合化を意識した開発、改良結果について検討し、最終報告書の形でまとめている。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2002 1998 1997 1996 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 図書 (1件) 文献書誌 (22件)

  • [雑誌論文] Partifioning of chilecn egg wite proteino in polyeleolytel salt aqueas too-phase eyotem compacd of polyethcyten exide-maleic acid copilyncer2002

    • 著者名/発表者名
      T. Kajiuchi, et. al.
    • 雑誌名

      J. Chemical Technology and Biotechnology 77

      ページ: 495-499

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Partitioning of chiken egg white proteins in polyelectrolyte/salt aqueous two-phase systems composed of polyethyleneoxide-maleic acid copolymer and potassium phosphate2002

    • 著者名/発表者名
      Kajiuchi, T., Shin-ya, Y., Nagai, H., Fujiwara, K.
    • 雑誌名

      J. Chem. Tech. and Biotech. 77

      ページ: 495-499

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Affinity Extraction of Proteins aith a Reversed Miceller System Composed of cikacron Blue-Modified Lectin1998

    • 著者名/発表者名
      S. Furusaki, et. al.
    • 雑誌名

      Biotechmot. Bioeng. 58

      ページ: 58-64

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cont colled expressian of T4 phage encoded Bysio geneo for the gentle disrption of Esckerichia coli cello1998

    • 著者名/発表者名
      Unno, H., et. Al
    • 雑誌名

      J. Fcerin entalion and Bioengineering 85

      ページ: 74-78

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Selective Recovery of Proteins by Control of Their Suface Properties Utilizing PEG-Bound Affinity Ligands1998

    • 著者名/発表者名
      Kuboi, R., Hasegawa, T., Yamahara, K., Komazawa, I., Johansson, G.
    • 雑誌名

      J. Chemical Engineering Japan 31, 4

      ページ: 618-625

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Selective separation process of proteins based on tne heat stress-induced translocation across phospholipid membranes1998

    • 著者名/発表者名
      Umakoshi, H., Shimanouchi, T., Kuboi, R.
    • 雑誌名

      J. Chromatography B 711

      ページ: 111-116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Controlled expression of T4 phage encoded lysis genes for the gentle disruption of Escherichia coli cells1998

    • 著者名/発表者名
      Unno, H., et al.
    • 雑誌名

      J. Fermen. and Bioeng. 85

      ページ: 74-78

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mathematical modeling of continuous separation of proteins usingrecycling free-flow isoelectric forcusing with feed supply and product removal"1998

    • 著者名/発表者名
      Yonemoto, T., et al.
    • 雑誌名

      Chem. Eng. Sym. Series 65

      ページ: 156-161

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extraction behaviors of proteins using AOT reversed micellar systems form by kerosene1998

    • 著者名/発表者名
      Furusaki, S., Hong, J. H.
    • 雑誌名

      Sep. Sci. Technol. 33

      ページ: 899-907

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Purifi cation of d-amylace lay specific ellcetien from anti-peptide antibodies1997

    • 著者名/発表者名
      S. Katoh, et. al.
    • 雑誌名

      Appl. Microgiol. Biofech 47

      ページ: 521-524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evlualion of Renaturalion and Aggregatc Fornaltion of Engyme under Heat Stress Condifiono1997

    • 著者名/発表者名
      Kuboi, R., et al.
    • 雑誌名

      J. Chemical Engineering Japan 30

      ページ: 1119-1127

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chromatographic Separation of Galactosy lkonic acid1997

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S., et. al.
    • 雑誌名

      J. Fcermcntation and Bicengineering 84

      ページ: 82-85

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Purification of α-amilase by specific elution from anti-peptid antibodies1997

    • 著者名/発表者名
      Katoh, S., Terashima, M., Miyaoku, K.
    • 雑誌名

      Appl Microbiol Biotechnol 47

      ページ: 521-524

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chromatographic Separation of GalactosylKojic Acid1997

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S., Nakanishi, K., Ali Hassan, M.
    • 雑誌名

      Fermentation and Bioengineering 84, 1

      ページ: 82-85

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Prediction of the preparative chromatography performance with a very small column1997

    • 著者名/発表者名
      Kaltenbrunner, O., Jungbauer, A., Yamamoto, S.
    • 雑誌名

      J. Chromatography A 761

      ページ: 41-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of Denaturation and Aggregate Formation of Enzyme under Heat Stress Conditions1997

    • 著者名/発表者名
      Kuboi, R., Yamahara, K., Ota, H.
    • 雑誌名

      J. Chemical Engineering Japan 30, 6

      ページ: 1119-1122

    • NAID

      10002064622

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Refolding of Carbonic Anhydrase Assistes by 1-Palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Liposomes1997

    • 著者名/発表者名
      Kuboi, R., Yoshimoto, M., Walde, P., Luisi, P. L.
    • 雑誌名

      Biotechnol. Prog. 13

      ページ: 828-836

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of penaturation and aggregato formation of enzymeunder heat stress conditions1997

    • 著者名/発表者名
      Kuboi, R., et al.
    • 雑誌名

      J. Chem. Eng. of Japan 30

      ページ: 1119-1127

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Separation Techniques for High Purification1997

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S.
    • 雑誌名

      Huji Techno System

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Special Research Group on Bio Separations1996

    • 著者名/発表者名
      Chemical Engineers Society of Japan
    • 雑誌名

      Biosep. Process Handbook Kyoritsu Shuppan

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chicken Egg White Proteins with Polyethylenoxide-Maleic Anhydride Copolymer and Their Partitioning Behavior in Polyelectrolyte/Salt Aqueous Two-Phase Systems

    • 著者名/発表者名
      Shih-Ya, Y., Park, J. W., Fujiwara, K., Kajiuchi, T.
    • 雑誌名

      (submitted)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Use of Cloned T4-Phage Gene to Disrupt Escherchia Coli

    • 著者名/発表者名
      Tanji, Y., Asami, K., Nakatiani, T., Xing, X., Unno, H
    • 雑誌名

      (submitted)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Factors affecting dispersion in expanded bed chromatography

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto.,S, et al.
    • 雑誌名

      Bioseparation (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ion exchange chromatography of priteins near the Isoelectric pints

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto,S., Ishihara, S.
    • 雑誌名

      J. Chromatogr. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Retention behavior of very large biomolecules in ionexchange chromatography

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S., Miyagawa, E.
    • 雑誌名

      J. Chromatogr. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [図書] バイオセパレーシュンプロセス便覧1996

    • 著者名/発表者名
      遠藤勲,梶内俊夫ら
    • 総ページ数
      591
    • 出版者
      化学工学会「生物分離工学特別研究会」編(共立出版)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Katoh et.al.: "Purificution of α-amylase by specific elution from anti-peptide antibodies" Appl.Microbiol.Biotechnol.47. 521-524 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Furusaki et.al.: "Aflinity Extraction of Proteins with a Reversed Micellar System Composed of Cibacron Blue-Modefied Lecthin" Biotechnol.Bioeng.58(1). 58-64 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ji-Hong Tong,S.Furusaki: "Extraction Behavior of Proteins Using AOT Riversed Micellar Systems Forme by Kerosene and Silicone Oil" Sep.Sci.Technol.33(6). 899-907 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] R.Kuboi et.al.: "Selective Separation Process of Proteins Based on the Heat Stress-Induced Translocation across Phospholioid Membranes" J,Chromatogr.B. 711. 111-116 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 久保井亮一,山原克仁: "水性二相分配法とPEG分画沈殿法を組み合わせたβ-Gralactosidaseの分離精製プロセス" 化学工学論文集. 24(2). 285-290 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yonemoto et.al.: "Continuous Separation of Ternary Mixture of Proteins using Partially Recycling Free-Flow Isoelectric Foraising with Shootout" Chemical Engineering Symposium Series. 65. 162-165 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Shin-Ya,K.Fujiwara,T.Kajiuchi: "Reactive Aquous Two Phase System For Separation of Proteins" Chemical Engineering Symposium Series. 65. (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 遠藤勲 ら: "バイオセパレーションプロセス便覧" 化学工学会・生物分離工学特別研究会,共立出版(株), 517 (1996)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S. Katoh et al: "Purification of α-amylase by specific elution from anti-peptide antibodies" App.Microbiol. Biolechnol.47. 521-524 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Hikida, S.Katoh et al: "Immunogenicity differances between intact insulin and a peptide representiny the C-terminal region" Chemical Engineering Journal. 65. 257-261 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yamamoto et al: "Chromatographic separation of galactosyl Rojic acid" J. Ferment. Bioeng.84・1. 82-85 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kitakawa, T.Yonemoto, et al: "Complete Separation of Amino Acids Using Continuous Rotating Annular Ion Exchange Chromatography with Partially Recycle of Effluent" Ind. Eng. Chem. Research. 36. 3809-3814 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R. Kuboi et al: "Refolding of Carbonic Anhydrase Assisted by 1-Palmitoyl-2-oleoyl-sn-glyeero-3-phosphocholine Liposones" Biotechnol. Prog.13. 828-836 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S. Furusaki: "Role of Chemical Engineering on Production of Second Metabolites with Plant Cell Culture" Proc. APBiochEC'97. 1386-1387 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 山本 修一(分担): "高純度化のための分離技術" フジテクノシステム, (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Umekoshi,R.Kuboi et al: "Characterization of Partioning Behaviors of Microorganisms and Theer Homogenates in Aqueous Two-Phase Systems" Solv.Extr.Res.Dev.Japan. 3. 74-85 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] R.Kuboi et al: "Self-modifications of Protein by using Functional Ligands" Adv.Bioep.Eng. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 山本修一ら: "Expanded bedによるタンパク質吸着分離" 化学工学会姫路大会講演要旨集. SD1. 166 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Ichikawa et al: "Extraction of Gulcoamylase Using Reversed Micelles Incorporating Cyclodextrin" Proc.the 1996 Int.Cong.of Membrane and Membrane Sop. 682-683 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] R.Otani et al: "Modeling of Continuous Separation of Proteins Using Recycling Free-Flow Iscelectric Focusing with Feed Supply and Produd Removal" 化学工学会第29回秋季大会予稿集. R106. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] O.Tomita & T.Kajiuchi: "Effective Production of Phototoxin from Alterraria alternata and Its Separation Basedon Biological Activity" Proc.5th World Congress of Chemical Engineering. 2. 353-358 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 山本修一: "新タンパク質応用工学" フジ・テクノシステム, 541-546 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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