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超分子ヒドロゲルを用いた生体高分子の電気泳動

研究課題

研究課題/領域番号 15H03826
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関静岡大学

研究代表者

山中 正道  静岡大学, 理学部, 准教授 (10377715)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワード電気泳動 / ゲル / 超分子 / 自己集合 / タンパク質 / DNA / 核酸 / ナノ材料 / 化学架橋 / 超分子化学
研究成果の概要

本研究では、タンパク質や核酸類などの生体高分子の新規な分離分析手法として、低分子ヒドロゲル化剤の自己集合により形成する超分子ヒドロゲルを支持体とする電気泳動技術の開発を行った。変性タンパク質の電気泳動では、イオン性界面活性剤の濃度により分離様式が変化することを明らかにした。DNA断片の電気泳動においては、超分子ヒドロゲルを支持体とすることで、通常ではパルスフィールド電気泳動法でなければ分離が困難なサイズのDNA試料を、ごく一般的なサブマリン型電気泳動装置で分離することに成功した。また、新たな支持体として機能することが期待される、新規な低分子ヒドロゲル化剤の開発も達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質や核酸類などの生体高分子の電気泳動による分離分析は、生命科学における極めて重要な実験手法である。アフィニティー電気泳動や二次元電気泳動など様々な操作方法が開発されてきた一方で、電気泳動に用いられる支持体はポリアクリルアミドとアガロースに限定されていた。電気泳動における新規な支持体の開発は、電気泳動技術の飛躍的な発展を可能にすると着想し、高い柔軟性と設計性を有する超分子ヒドロゲルに着目し、研究を行った。その結果、既存の高分子ゲルを支持体とした電気泳動とは、異なる特性を示す電気泳動を示すことができた。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (58件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 5件、 招待講演 10件) 図書 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Enzymatic hydrolysis-induced degradation of a lactose-coupled supramolecular hydrogel2018

    • 著者名/発表者名
      Akama Shuto、Maki Takumi、Yamanaka Masamichi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 号: 64 ページ: 8814-8817

    • DOI

      10.1039/c8cc04727h

    • NAID

      120006543649

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gabriel Synthesis of Hexakis(aminomethyl)benzene and Its Derivatization2018

    • 著者名/発表者名
      Masuda Junya、Kondo Seiya、Matsumoto Yoshiteru、Yamanaka Masamichi
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 3 号: 22 ページ: 6112-6115

    • DOI

      10.1002/slct.201800985

    • NAID

      120006543646

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of a Bis-Urea Dimer and Its Effects on the Physical Properties of an Amphiphilic Tris-Urea Supramolecular Hydrogel2018

    • 著者名/発表者名
      Sawada Hiroki、Yamanaka Masamichi
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: 13 号: 8 ページ: 929-933

    • DOI

      10.1002/asia.201800217

    • NAID

      120006542496

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Supramolecular gel electrophoresis2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Yamanaka
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 50 号: 8 ページ: 627-635

    • DOI

      10.1038/s41428-018-0033-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Supramolecular gel electrophoresis of large DNA fragments2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Tazawa,Kazuhiro Kobayashi,Takanori Oyoshi, Masamichi Yamanaka
    • 雑誌名

      Electrophoresis

      巻: 38 号: 20 ページ: 2662-2665

    • DOI

      10.1002/elps.201700223

    • NAID

      120006501666

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic dye adsorption by amphiphilic tris-urea supramolecular hydrogel2017

    • 著者名/発表者名
      Juri Takeshita,Yuki Hasegawa,Kazushige Yanai,Ayumu Yamamoto,Ayumi Ishii, Miki Hasegawa, Masamichi Yamanaka
    • 雑誌名

      Chemistry An Asian Journal

      巻: 12 号: 16 ページ: 2029-2032

    • DOI

      10.1002/asia.201700708

    • NAID

      120006490242

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of a C3-symmetric tris-imine via dynamic covalent bond2017

    • 著者名/発表者名
      Keiko Nakada,Seiya Kondo,Yoshiteru Matsumoto, Masamichi Yamanaka
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 58 号: 49 ページ: 4612-4616

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2017.10.061

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 三回対称トリスウレア分子の合成とゲル化能の評価2017

    • 著者名/発表者名
      山中 正道
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 75 号: 6 ページ: 650-658

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.75.650

    • NAID

      130006903257

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of sodium dodecyl sulfate concentration on supramolecular gel electrophoresis2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Tazawa, Kazuhiro Kobayashi, Masamichi Yamanaka
    • 雑誌名

      ChemNanoMat

      巻: 2 号: 5 ページ: 423-425

    • DOI

      10.1002/cnma.201600003

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of C3-symmetric tris-urea low-molecular-weight gelators2016

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Yamanaka
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 16 号: 2 ページ: 768-782

    • DOI

      10.1002/tcr.201500282

    • NAID

      120005998924

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] M. Yamanaka, K. Yanai, Y. Zama, J. Tsuchiyagaito, M. Yoshida, A. Ishii and M. Hasegawa2015

    • 著者名/発表者名
      Cation-Tuned Stimuli-Responsive and Optical Properties of Supramolecular Hydrogels
    • 雑誌名

      Chemdistry-An Asian Journal

      巻: xxx 号: 6 ページ: 001-005

    • DOI

      10.1002/asia.201500274

    • 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] Reinforcement of guest selectivity through the self-assembly of host molecules: selective recognition of lithium ions by dimerizable tricarboxylic acids2015

    • 著者名/発表者名
      Minodani, S.; Owaki, M.; Sano, S.; Tsuzuki, S.; Yamanaka, M.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 51 号: 65 ページ: 12920-12923

    • DOI

      10.1039/c5cc05227k

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マルトースを親水基とする低分子ヒドロゲル化剤の開発2019

    • 著者名/発表者名
      吉崎凌平、牧拓実、山中正道
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ラクトース分解酵素に応答する超分子ヒドロゲルの開発2019

    • 著者名/発表者名
      牧拓実、山中正道
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ウレア誘導体のゲル化能評価2019

    • 著者名/発表者名
      小宮山友希、原田洋子、増田純也、高谷光、山中正道
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Lactose-coupled supramolecular hydrogel responsive to enzymatic reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Yamanaka
    • 学会等名
      The 10th Singapore International Chemistry Conference (SICC-10)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enzymatic Hydrolysis Responsive Supramolecular Hydrogel2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Yamanaka
    • 学会等名
      International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials (ICEAN 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Property of Hexakis-urea2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Yamanaka
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超分子ヒドロゲルを用いた生体高分子の電気泳動2018

    • 著者名/発表者名
      山中 正道
    • 学会等名
      第69回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超分子ゲル形成における低分子ゲル化剤ダイマーの添加効果2018

    • 著者名/発表者名
      山中正道、澤田洋紀
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 糖親水基を有する低分子ヒドロゲル化剤の開発2018

    • 著者名/発表者名
      牧拓実、赤間修斗、山中正道
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヘキサキスアミド及びウレア誘導体の合成と構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      増田純也、近藤聖矢、山中正道
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酵素応答性超分子ヒドロゲルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      山中正道、赤間修斗、牧拓実
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 糖親水基を有する低分子ヒドロゲル化剤の開発2018

    • 著者名/発表者名
      牧 拓実, 赤間 修斗, 山中 正道
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超分子ゲル形成における低分子ゲル化剤ダイマーの添加効果2017

    • 著者名/発表者名
      澤田洋紀・山中正道
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 短工程で合成可能な低分子ヒドロゲル化剤2017

    • 著者名/発表者名
      赤間修斗・山中正道
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 三回対称分子を用いた超分子集合体の創出2017

    • 著者名/発表者名
      山中 正道
    • 学会等名
      日本薬学会 東海支部特別講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dye Adsorption Behavior of Tris-Urea Supramolecular Hydrogel2017

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Yamanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC)2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dye Adsorption to Supramolecular Hydrogel of Amphiphilic Tris-Urea2017

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Yamanaka, Juri Takeshita
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 両親媒性トリスウレアより形成する超分子ヒドロゲルによる色素吸着2017

    • 著者名/発表者名
      山中 正道, 竹下 樹里
    • 学会等名
      第15回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラクトースを親水基とする両親媒性ウレアの自己集合による超分子ヒドロゲルの創生2017

    • 著者名/発表者名
      赤間 修斗, 山中 正道
    • 学会等名
      第28回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性トリスウレアより形成する超分子ヒドロゲルによる色素吸着挙動2017

    • 著者名/発表者名
      山中 正道, 竹下 樹里
    • 学会等名
      第28回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超分子ゲル形成における低分子ゲル化剤ダイマーの添加効果2017

    • 著者名/発表者名
      澤田洋紀, 山中 正道
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラクトースを親水基とする酵素応答性超分子ヒドロゲルの創生2017

    • 著者名/発表者名
      赤間 修斗, 山中 正道
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 糖親水基を有する低分子ヒドロゲル化剤の開発2017

    • 著者名/発表者名
      牧 拓実, 赤間 修斗, 山中 正道
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性トリスウレアにより形成する超分子ヒドロゲ ルの色素吸着挙動2016

    • 著者名/発表者名
      竹下樹里・長谷川祐紀・石井あゆみ・長谷川美貴・山中正道
    • 学会等名
      第26回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜開港記念会館(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヘキサキスウレアの合成と性質2016

    • 著者名/発表者名
      山中正道・近藤聖矢
    • 学会等名
      第26回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜開港記念会館(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性モノウレア低分子ゲル化剤の短工程合成2016

    • 著者名/発表者名
      赤間修斗・山中正道
    • 学会等名
      第26回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜開港記念会館(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 短工程で合成可能な低分子ヒドロゲル化剤の開発2016

    • 著者名/発表者名
      赤間修斗・山中正道
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性トリスウレアにより形成する超分子ヒドロゲルの色素吸着挙動2016

    • 著者名/発表者名
      竹下樹里・長谷川祐紀・石井あゆみ・長谷川美貴・山中正道
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 低分子ゲル化剤の分子設計2016

    • 著者名/発表者名
      山中正道
    • 学会等名
      第47回中部化学関係協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      豊橋技科大学(愛知県豊橋市)
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グルコシド集積表面を有する超分子ヒドロゲルの機能2016

    • 著者名/発表者名
      山中正道
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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の色素吸着挙動2016

    • 著者名/発表者名
      竹下樹里・長谷川祐紀・石井あゆみ・長谷川美貴・山中正道
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 低分子化合物の自己集合で形成する超分子ゲルを用いた電気泳動法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      山中正道
    • 学会等名
      第67回日本電気泳動学会総会
    • 発表場所
      釧路市観光国際交流センター(北海道釧路市)
    • 年月日
      2016-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超分子ゲル電気泳動における界面活性剤濃度の効果2016

    • 著者名/発表者名
      小林和広、田澤翔平、山中正道
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 (京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 三回対称トリカルボン酸の二量化とリチウムイオン認識2015

    • 著者名/発表者名
      山中正道、箕谷章一、大脇正樹、佐野周平
    • 学会等名
      第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜情報文化センター (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超分子ヒドロゲルを支持体とするDNA電気泳動の開発2015

    • 著者名/発表者名
      小林和広・田澤翔平・大吉崇文・山中正道
    • 学会等名
      第5回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 三脚型トリカルボン酸による高選択的リチウムイオン認識2015

    • 著者名/発表者名
      山中正道、箕谷章一、大脇正樹、佐野周平
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学 (愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 動的共有結合を用いた三回対称トリイミン集合体形成2015

    • 著者名/発表者名
      中田敬子・山中正道
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学 (愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性トリスウレアによる超分子ヒドロゲルの構築と機能評価2015

    • 著者名/発表者名
      竹下樹里・箭内一繁・山中正道
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学 (愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超分子ヒドロゲルを支持体とした未変性タンパク質電気泳道法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      山中正道
    • 学会等名
      第66回日本電気泳動学会総会シンポジウム
    • 発表場所
      東京工科大学 (東京都大田区)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 刺激応答性高分子ハンドブック2018

    • 著者名/発表者名
      山中 正道、納谷 昌実、小門 憲太、佐田 和己 、清水 秀信、岡部 勝、猪股 克弘、則包 恭央、大内  誠、遊佐 真一、青島 貞人、金澤 有紘、上垣外 正己、佐藤 浩太郎、田中 一生、権 正行、中條 善樹、網代 広治、川谷  諒、伊田 翔平 他138名
    • 総ページ数
      806
    • 出版者
      ㈱エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] ゲル化・増粘剤2018

    • 著者名/発表者名
      山中 正道 他
    • 総ページ数
      691
    • 出版者
      ㈱技術情報協会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 低分子ゲルの開発と応用2016

    • 著者名/発表者名
      山中正道 他
    • 総ページ数
      249
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] ナノバイオテクノロジー2016

    • 著者名/発表者名
      山中正道 他
    • 総ページ数
      267
    • 出版者
      静岡学術出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 自己組織化マテリアルのフロンティア2015

    • 著者名/発表者名
      山中正道 他
    • 総ページ数
      336
    • 出版者
      フロンティア出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] YAMANAKA Laboratory

    • URL

      https://wwp.shizuoka.ac.jp/yamanaka/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 静岡大学 山中研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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