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精密に制御された高分子リガンドの創製手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 13F03338
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 高分子化学
研究機関九州大学

研究代表者

三浦 佳子  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00335069)

研究分担者 LEE HAEJOO  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
LEE Haejoo  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
HAEJOO Lee  九州大学, 工学研究院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2015年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードリガンド / 高分子合成 / リビングラジカル重合 / 分子認識 / プラスチック抗体 / 構造的多様性 / ブロック共重合体 / 特異性
研究実績の概要

標的分子を認識・中和する合成高分子リガンド(PL)は抗体やアプタマーのような生体高分子リガンドであり、安価で安定な代用品として期待されている。この様なPLはファン・デル・ワールス力、水素結合、疎水性、静電的、p-p相互作用など比較的弱い相互作用が可能な多種類の機能性モノマーの組み合わせを共重合することで作製できると考えられる。本研究では、標的ペプチドを特異的に認識・結合するPLの作成を試みた。PLの特異性はPLの分子量の最小化によって改善できると仮説を立てて、300-mer、30-mer、および15-merの分子を含むPLライブラリーを、連鎖移動剤としてbenzylsulfanylthiocarbonylsulfanyl propionic acid(BPA)を用いて、可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)法によって重合した。PLの標的ペプチドに対する特異的認識・結合を検証するため、見かけの結合定数(Ka)を、等温滴定熱量測定法(ITC)により測定た。magainin1との相互作用を測定した結果、検出可能な熱変化が観察されなかったが、melittinおよびponericinで滴定した際に、吸熱滴定曲線が観察された。得られた曲線にラングミュア結合式にフィッティングさせKaを計算したところ、すべての合成PLがmelittinと5 x 105 M-1オーダーの高い親和性を示した。一方、PLとponericinの親和性はPLの分子量に強く依存した。NPはmelittinと同等の親和性(4 x 105 M-1)でponericin (2 x 105 M-1)と結合したが、合成PLの分子量が小さくなると親和性が弱くなった。さらに、30-mer PLはponericinに対して有意な親和性を示さなかった。これらの結果は、30-mer PLのmelittinに対する特異的親和性を示した。
最適化されたPLはペプチド混合物の中から標的ペプチドと特異的に認識・結合した。合成PLの最小化は、分子インプリンティングおよびアフィニティ精製のほか、貴重なツールであり、生体高分子リガンドの安価で安定した代用品を生成できることを期待できる。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] University of California Irvine(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Minimization of Synthetic Polymer Ligands for Specific Recognition and Neutralization of a Toxic Peptide2015

    • 著者名/発表者名
      Haejoo Lee, Yu Hoshino, Yusuke Wada, Yuka Arata, Atsushi Maruyama, Yoshiko Miura
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 137 号: 34 ページ: 10878-10881

    • DOI

      10.1021/jacs.5b05259

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation of nanogel-immobilized porous gel beads for affinity separation of proteins: fusion of nano and micro gel materials2015

    • 著者名/発表者名
      Yu Hoshino, Yuka Arata, Yusuke Yonamine, Shih-Hui Lee, Aki Yamasaki, Ryousuke Tsuhara, Katsuhiko Yano, Kenneth J. Shea, Yoshiko Miura
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 47 号: 2 ページ: 220-225

    • DOI

      10.1038/pj.2014.101

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design of multi-functional linear polymers that capture and neutralize a toxic peptide: a comparison with cross-linked nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Wada, Haejoo Lee, Yu Hoshino, Shunsuke Kotani, Kenneth J. Shea, Yoshiko Miura
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 3 号: 8 ページ: 1706-1711

    • DOI

      10.1039/c4tb01967a

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 標的毒性ペプチドを特異的に認識・中和する合成高分子リガンドのカスタマイズ2015

    • 著者名/発表者名
      李 惠柱、星野 友、三浦 佳子
    • 学会等名
      平成27年度 九州地区高分子若手研究会・夏の講演会
    • 発表場所
      北九州市KMMビル4階会議室
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Study of Synthetic Polymer Ligands as Plastic Antibody2014

    • 著者名/発表者名
      Haejoo Lee, Yusuke Wada, Yu Hoshino* and Yoshiko Miura
    • 学会等名
      The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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