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表面プラズモン共鳴型水晶発振子の開発と複雑系生体分子間相互作用の定量化

研究課題

研究課題/領域番号 15201025
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 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関東京工業大学

研究代表者

岡畑 恵雄  東京工業大学, フロンティア創造共同研究センター, 教授 (80038017)

研究分担者 森 俊明  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (50262308)
古澤 宏幸  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助手 (60345395)
川崎 剛美  東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助手 (60334504)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
50,570千円 (直接経費: 38,900千円、間接経費: 11,670千円)
2005年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2004年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2003年度: 21,060千円 (直接経費: 16,200千円、間接経費: 4,860千円)
キーワード水晶発振子 / ネットワークアナライザー / エネルギー損失値 / タンパク質のコンメーション変化 / p53タンパク質 / タンパク質のコンフォメーション変化 / 表面プラズモン共鳴 / インピーダンスアナライザー / 分子認識
研究概要

本研究の目的は、水晶発振子の金電極上に回折格子を付加することにより、水晶振動現象と表面プラズモン共鳴現象の同時観察することのできるセンサー・デバイスを作製し、構造変化の伴う複雑系の生体分子間相互作用を定量的に解析することにある。今年度の研究により以下の成果を得た。
1)水晶発振子にインピーダンス・アナライザーをつなぎ、物質が結合したことによる振動数変化を等価回路のパラメーターとして抵抗値(R)、インダクタンス(L),キャパシタンス(C)の3つの変数としてエネルギー損失値(ΔD)を測定できる装置を完成した。インダクタンス(L)は物質の結合量を表し、表面プラズモン共鳴の屈折率変化と対応するので、差し引いた抵抗値(R)は結合した物質の柔らかさを反映し、振動数変化と屈折率変化を同時に測定することにより、結合した物質の重さと柔らかさが同時に測定できる。
2)ガン抑制因子として働くタンパク質p53は、細胞が外界から有害な刺激を受けたときにp53の働きを活性化するためC末端側のアミノ酸がリン酸化をうけ、構造変化して4量体形成ドメインを形成する。これにより、DNA結合能を獲得して転写制御因子として働くことが知られている。この事を利用して、水晶発振子上にp53タンパク質を固定化し、核内物質を添加したときにp53タンパク質のコンフォメーションが変化するのを水晶発振子のエネルギー損失値として算出することができた。この系は、タンパク質のコンフォメーション変化を経時的に検出する装置として一般化できる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (23件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Evaluation of RNA Structures by using a Probe-immobilized 27 MHz Quartz Crystal Microbalance2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ozeki, H.Furusawa, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Chem.Lett.

      ページ: 46-47

    • NAID

      10016907695

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of Hydrolysis and Condensation Activities of Thermolysin by Ultrasound Irradiation2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kawasaki, Y.Hoshino, Y.Ishizu, Y.Mizushiro, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 34

      ページ: 1602-1603

    • NAID

      10016891573

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Kinetic Studies of Site-Direct Mutational Isomalto-dextranase Catalyzed Hydrolytic Reactions on a 27 MHz Quartz-crystal Microbalance2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nihira, M.Mizuno, T.Tonozuka, Y.Sakano, T.Mori, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Biochemistry, 44

      ページ: 9456-9461

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kinetic Studies of DNA Cleavage Reactions catalyzed by an ATP-dependent Deoxyribonuclease on a 27-MHz Quartz-Crystal Microbalance2005

    • 著者名/発表者名
      H.Matsuno, H.Furusawa, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Biochemistry, 44

      ページ: 2262-2270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of Hydrolysis and Condensation Activities of Thermolysin by Ultrasound Irradiation2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawasaki, Y.Hoshino, Y.Ishizu, Y.Mizushiro, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 34

      ページ: 1602-1603

    • NAID

      10016891573

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimization of Nuclear Localization Signal for Nuclear Transport of DNA-encapsulating Particles2005

    • 著者名/発表者名
      A.Eguchi, H.Furusawa, A.Yamamoto, T.Akuta, M.Hasegawa, Y.Okahata, M.Nakanishi
    • 雑誌名

      J. Controlled Release 104

      ページ: 507-519

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adsorption behabior of poly(N-p-vinylbenzyl-4-o-beta-D-galactosyl-[1-4]-D-gluconamide) by quartz-crystal microbalance2005

    • 著者名/発表者名
      R.Takei, S.J.Seo, C.S.Cho, Y.Okahata, T.Akaike
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces, B, m 42

      ページ: 137-140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DNA-Lipid Complexes in Organic Solution, and DNA-aligned Cast and LB Films2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Okahata, T.Kawasaki
    • 雑誌名

      Topics in Current Chemistry 260 "Immobilization of DNA on Chips I", ed by Christine Wittmann, Splinger-Verlag

      ページ: 57-75

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gravimetric Analyses of Enzymatic Glucan Hydrolysis and Phosphorolysis on a 27 MHz Quartz-Crystal Microbalance2005

    • 著者名/発表者名
      T.Mori, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology

      ページ: 71-83

    • NAID

      10015466864

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kinetic Studies of Site-Direct Mutational Isomalto-dextranase Catalyzed Hydrolytic Reactions on a 27 MHz Quartz-crystal Microbalance2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nihira, M.Mizuno, T.Tonozuka, Y.Sakano, T.Mori, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 9456-9461

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kinetic Studies of DNA Cleavage Reactions catalyzed by an ATP-dependent Deoxyribonuclease on a 27-MHz Quartz-Crystal Microbalance2005

    • 著者名/発表者名
      H.Matsuno, H.Furusawa, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 2262-2270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of Hydrolysis and Condensation Activites of Thermolysin by Ultrasound Irradiation2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawasaki, Y.Hoshino, Y.Ishizu, Y.Mizushiro, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 34

      ページ: 1602-1603

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimization of Nuclear Localization Signal for Nuclear Transport of DNA-encapsulating Particles2005

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, H.Furusawa, A.Yamamoto, T.Akuta, M.Hasegawa, Y.Okahata, M.Nakanishi
    • 雑誌名

      J.Controlled Release 104

      ページ: 507-519

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adsorption behabior of poly(N-p-vinylbenzyl-4-o-beta-D-galactosyl-[1-4]-D-gluconamide) by quartz-crystal microbalance2005

    • 著者名/発表者名
      R.Takei, S.J.Seo, C.S.Cho, Y.Okahata, T.Akaike
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces, B m42

      ページ: 137-140

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DNA-Lipid Complexes in Organic Solution, and DNA-aligned Cast and LB Films2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Okahata, T.Kawasaki
    • 雑誌名

      Topics in Current Chemistry 260 "Immobilization of DNA on Chips I" (ed by Christine Wittmann) (Splinger-Verlag)

      ページ: 57-75

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gravimetric Analyses of Enzymatic Glucan Hydrolysis and Phosphorolysis on a 27 MHz Quartz-Crystal Microbalance2005

    • 著者名/発表者名
      T.Mori, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology 17

      ページ: 71-83

    • NAID

      10015466864

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimization of Nuclear Localization Signal for Nuclear Transport of DNA-encapsulating Particles2005

    • 著者名/発表者名
      A.Eguchi, H.Furusawa, A.Yamamoto, T.Akuta, M.Hasegawa, Y.Okahata, M.Nakanishi
    • 雑誌名

      J.Controlled Release 104

      ページ: 507-519

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Adsorption behabior of poly(N-p-vinylbenzyl-4-o-beta-D-galactosyl-[1-4]-D-gluconamide) by quartz-crystal microbalance2005

    • 著者名/発表者名
      R.Takei, S.J.Seo, C.S.Cho, Y.Okahata, T.Akaike
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces, B 42

      ページ: 137-140

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct Monitoring of Enzymatic Glucan Hydrolyses on a 27-MHz Quartz-Crystal Microbalance2004

    • 著者名/発表者名
      H.Nishino, T.Nihira, T.Mori, Y.Okahata
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126

      ページ: 2264-2265

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Kinetic Study of Phosphorylation-dependent Complex Formation between the Kinase-Inducible Domain (KID) of CREB and the KIX Domain of CBP on a Quartz C2004

    • 著者名/発表者名
      H.Matsuno, H.Furusawa, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Chem.Eur.J. 10

      ページ: 6172-6178

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Kinetic Studies of Amylopectin Cleavage Reactions Catalyzed by Phosphorylase b using a 27 MHz Quartz Crystal Microbalance2004

    • 著者名/発表者名
      H.Nishino, A.Murakawa, T.Mori, Y.Okahata
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126

      ページ: 14752-14757

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Interaction behavior and tensile strength of DNA-lipid films for the dental application2004

    • 著者名/発表者名
      T.Fukushima, T.Hayakawa, Y.Inoue, K.Miyazaki, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Biomaterials 25

      ページ: 5491-5497

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Enzymatic preparation of biotinylated naturally-occurring sialylglycan and its molecular recognition on a quartz-crystal microbalance2004

    • 著者名/発表者名
      T.Mori, Y.Sekine, K.Yamamoto, Y.Okahata
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 2692-2693

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ozeki, H.Furusawa, Y.Okahata: "In vitro selection of four way junction DNA"Nucleic Acids Res.Suppl.. No.3. 257-258 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Furusawa, A.Murakawa, S.Fukusho, Y.Okahata: "In vitro Selection of N Peptide-Binding RNA on a Quartz-crystal Microbalance to Study a Sequence-Specific Interaction of Peptide and Loop RNA"ChemBioChem. 217-220 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Inoue, T.Fukushima, T.Hayakawa, H.Takeuchi, H.Kaminishi, K.Miyazaki, Y.Okahata: "Antibacterial characteristics of newly developed amphiphilic lipids and DNA-lipid complexes against bacteria"J.Biomed.Mater.Res.. 65A. 203-208 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 川崎 剛美, 岡畑 恵雄: "サケ精子のDNAから作るバイオフィルム"未来材料. 3. 46-51 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 岡畑 恵雄: "DNAフィルム"化学装置. 4月号. 60-62 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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