化学反応性人工分子-生体分子ハイブリッド型分子スイッチの開発

• 研究課題/領域番号: 15H03836
• 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: 生体関連化学
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 池田 将 岐阜大学, 工学部, 教授 (20432867)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円); 2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: ナノバイオ / ナノ材料 / 超分子化学 / 刺激応答性分子

研究成果の概要

生体に適用可能な限られた条件下において、分子の機能を意のままに操る化学の創出は、困難で価値のある挑戦である。そのような生体適合性分子化学の成熟は、医薬分子の副作用の低減、新規作用機序の開発、薬物送達の実限など、機能性分子の医療応用において産業的にも学術的にも大きなインパクトを与えると期待される。本研究では、生体適合条件において機能をOFF-ON制御可能な分子スイッチの開発を目指し、生体分子(ペプチドおよび核酸)に化学反応性人工分子を導入し、還元環境に応答し構造変化する核酸アプタマーなど新たな機能性分子スイッチの開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of carbohydrate structures on the hydrogelation ability and morphology of self-assembled structures of peptide-carbohydrate conjugates in water (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Tsuzuki, Marina Kabumoto, Hanae Arakawa, Masato Ikeda
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem. 巻: 15 号: 21 ページ: 4595-4600
  • DOI: 10.1039/c7ob00816c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemically caged nucleic acids (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Ikeda, Marina Kabumoto
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 46 号: 5 ページ: 634-640
  • DOI: 10.1246/cl.161063
  • NAID: 130005655666
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reduction-responsive guanine incorporated into G-quadruplex-forming DN (2016)
  • 著者名/発表者名: Masato Ikeda, Masahiro Kamimura, Yukiko Hayakawa, Aya Shibata, Yukio Kitade
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 17 号: 14 ページ: 1304-1307
  • DOI: 10.1002/cbic.201600164
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preparation of supramolecular hydrogel-enzyme hybrids exhibiting biomolecule-responsive gel degradation (2016)
  • 著者名/発表者名: Hajime Shigemitsu, Takahiro Fujisaku, Shoji Onogi, Tatsuyuki Yoshii, Masato Ikeda, Itaru Hamachi
  • 雑誌名: Nat. Protoc. 巻: 11 号: 9 ページ: 1744-1756
  • DOI: 10.1038/nprot.2016.099
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of self-assembling arylopeptoid bearing hydrophilic polymer on the basis of soluble polymer-supported liquid-phase synthesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Tsuzuki, Hiroshi Katagiri, Yoshiaki Kitamura, Yukio Kitade, Masato Ikeda
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 72 号: 43 ページ: 6886-6891
  • DOI: 10.1016/j.tet.2016.09.022
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pro-apoptotic Peptide Amphiphile Self-Assembled with the Assistance of Polycations (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Ikeda, Maika Kawakami, Yukio Kitade
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 44 号: 8 ページ: 1137-1139
  • DOI: 10.1246/cl.150399
  • NAID: 130005092607
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] New Solid Phase Submonomer Synthesis of Arylopeptoid Oligomers Using Reductive Amination (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Ikeda, Keito Horio, Tomoya Tsuzuki, Ryo Torii, Aya Shibata, Yoshiaki Kitamura, Hiroshi Katagiri, Yukio Kitade
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 56 号: 48 ページ: 6726-6729
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2015.10.056
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ペプチド誘導体からなる超分子ナノ構造体の時間発展的形態制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 荒川 華恵、池田 将
  • 学会等名: 日本化学会 第98春季年会(日本大学理工学部 船橋キャンパス)
• [学会発表] pH応答性超分子ファイバーの形成制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒川 華恵、池田 将
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 日吉キャンパス
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 側鎖に脱離基を有するペプチドからなる化学反応性超分子ヒドロゲルの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 株本 万里奈、杉浦 拓弥、池田 将
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 日吉キャンパス
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 超分子ファイバーを内包したリポソームの創製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒川 華恵、池田 将
  • 学会等名: 第１5回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム（立命館大学びわこ・くさつキャンパス）
• [学会発表] 化学反応性基を複数有する自己集合性ペプチドからなる超分子ヒドロゲルの多刺激応答性の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 株本 万里奈、池田 将
  • 学会等名: 第１5回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム（立命館大学びわこ・くさつキャンパス）
• [学会発表] 超分子ファイバーの形成制御とリポソームとの共存性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 荒川 華恵、池田 将
  • 学会等名: 第29回生体機能関連化学若手の会サマースクール（松江ニューアーバンホテル）
• [学会発表] Multi-stimuli-responsive supramolecular hydrogel based on rationally designed self-assembling peptide bearing multiple chemically reactive groups (2017)
  • 著者名/発表者名: Marina Kabumoto, Masato Ikeda
  • 学会等名: The 15th International Conference on Advanced Materials, IUMRS-ICAM 2017（Yoshida Campus, Kyoto University）
  • 国際学会
• [学会発表] 環状芳香族性ペプトイドの合成と動的構造変化挙動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 早川 征秀、大澤 彩香、片桐 洋史、池田 将
  • 学会等名: 第66回高分子討論会（愛媛大学 城北キャンパス）
• [学会発表] Biomolecule-responsive self-assembled supramolecular materials (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Ikeda
  • 学会等名: Malaysia Polymer International Conference 2017, Universiti Kebangsaan Malaysia, MALAYSIA
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 刺激応答性超分子ナノファイバーからなるヒドロゲル (2017)
  • 著者名/発表者名: 池田 将
  • 学会等名: 成29年度 第47回繊維学会夏季セミナー, みんなの森 ぎふメディアコスモス
  • 招待講演
• [学会発表] 化学反応を基盤とした刺激応答性分子システムの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: Masato Ikeda
  • 学会等名: 2nd Symposium on New Trends of Nano- or Bio-materials Design in Supramolecular Chemistry
• [学会発表] 環境を感知して形を変える分子系 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池田 将
  • 学会等名: 第64回SIGMBI: 分子ロボティクスの今後の展望について, 慶応義塾大学 矢上キャンパス12棟102号室
• [学会発表] Supramolecular nanofibers for manipulating nano- and micro-materials (2016)
  • 著者名/発表者名: Masato Ikeda
  • 学会等名: 27th 2016 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2016-11-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 白金(IV)-ペプチド複合体の自己集合挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉浦 拓弥、北出 幸夫、池田 将
  • 学会等名: 第46回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] 刺激応答性超分子ファイバーの形成制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 荒川 華恵、北出 幸夫、池田 将
  • 学会等名: 第46回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 2016-11-05
• [学会発表] Polymer-supported liquid phase synthesis of arylopeptoids and self-assembled nanostructures in aqueous media (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Tsuzuki, Yukio Kitade, Masato Ikeda
  • 学会等名: 12th International workshop on supramolecular nanoscience of chemically programmed pigments
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 2016-06-17
  • 国際学会
• [学会発表] 化学反応を基盤とする刺激応答性分子システムの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田 将
  • 学会等名: 第１４回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 高知城ホール
  • 年月日: 2016-06-04
• [学会発表] 自己集合性Pt(IV)-ペプチド複合体の創製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉浦拓弥、北出幸夫、池田 将
  • 学会等名: 第１４回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 高知城ホール
  • 年月日: 2016-06-04
• [学会発表] 多様な刺激に応答しゲル化する超分子ヒドロゲルシステム (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田 将、金田拓朗、北出 幸夫
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 芳香族性ペプトイドの化学構造多型創製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田 将、鳥居 遼、都築 朋也、片桐 洋史、北出 幸夫
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 動的共有結合形成を利用した刺激応答性ナノ構造体の創製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 酒井洋幸, 池田将, 北出幸夫
  • 学会等名: 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2015-11-29
• [学会発表] 多様な刺激に応答する超分子ヒドロゲルの創製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 金田拓朗、池田 将、北出 幸夫
  • 学会等名: 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2015-11-29
• [学会発表] 化学反応性分子と生体分子からつくる刺激応答性材料 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田 将
  • 学会等名: 日本生物工学会中部支部例会
  • 発表場所: 名古屋大学VBL
  • 招待講演
• [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: 池田 将（分担）
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: フロンティア出版
• [備考] Development of intelligent molecules
  • URL: https://www.gifu-u.ac.jp/en/about/about_gu/glg/ikeda.html
• [備考] 【研究成果】酸素の少ない環境で力を発揮する核酸アプタマーを開発
  • URL: http://www.gifu-u.ac.jp/news/news/2016/07/entry15-4047.html
• [備考] 【広報企画室インタビュー】（共同研究成果）
  • URL: http://www.gifu-u.ac.jp/news/news/2016/10/entry19-4331.html
• [備考] 広報誌「岐大のいぶき」 生体分子と人工分子を組み合わせて
  • URL: http://www.gifu-u.ac.jp/about/publication/publications/ibuki.html