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リン酸化したキチン糖鎖を利用したチタン結合性骨形成蛋白の創製

研究課題

研究課題/領域番号 15K05554
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生体関連化学
研究機関北海道大学

研究代表者

久保木 芳徳  北海道大学, 地球環境科学研究院, 名誉教授 (00014001)

研究分担者 田中 俊逸  北海道大学, 地球環境科学研究院, 特任教授 (30142194)
戸倉 清一  北海道大学, 地球環境科学研究院, 名誉教授 (40000806)
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 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードリン蛋白質 / チタン / 人工骨 / 人工歯根 / キチン / リン酸化キチン / チタン結合性蛋白質 / チタンと骨の結合 / 3次元マトリックス / チタン結合性骨造成蛋白質 / キチンのリン酸化 / リン酸化キチンのチタン結合性 / 骨中のリン蛋白 / インプラント蛋白質 / 骨とチタンの結合メカニズム / リン酸化セリン / チタン結合性蛋白 / チタン骨内定着 / 骨シアロ蛋白 / RGD細胞接着配列 / 人工関節 / 骨形成 / インプラント / 合成蛋白
研究成果の概要

チタンは、生きた骨と強く結合する故に、人工歯根や人工関節に用いられているが、その結合の詳細な機構は未解明であり、結合には月単位の長時間を要する欠点があった。私たちは骨中に存在するチタン結合性骨誘導蛋リン白質(TiBP)を発見し、骨とチタンの結合メカニズムを明らかにした。そこで、TiBPの代替品を追究した結果、リン酸化したキチンが、チタンに結合することがわかった。そこで、リン酸化キチンをチタンインプラントにコートして、ラットの頭蓋骨に埋植したところ、TiBPと同様に骨形成量が顕著に増大することが分かった。リン酸化したキチンは、TiBPの代替品として臨床的にきわめて応用価値が高いと結論した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 5件、 招待講演 7件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] New principles of regenerative medicine: special reference to mechano-dynamic factors2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshnori Kuboki, Kimitoshi Yagami and Toshitake Furusawa
    • 雑誌名

      J. Oral Tissue Engineering

      巻: 14 ページ: 128-152

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biochemical Mechanism of Titanium Fixation into Living Bone: Acid Soluble Phosphoproteins in Bone Binds with Titanium and Induced Endochondral Ossification in vivo2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori KUBOKI, Kimitoshi YAGAMI, Michiko TERADA-NAKAISHI, Toshitake FURUSAWA, Yasuko NAKAOKI, and Masaaki KURASAKI
    • 雑誌名

      J. Oral Tissue Engineering

      巻: 15 ページ: 109-118

    • NAID

      130006394591

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption of copper and zinc onto carbon material in an aqueous solution oxidized by ammonium peroxydisulphat2017

    • 著者名/発表者名
      Y.Dai, K.Zhang,J.Li, Y.Jiang, Y.Chen and S.Tanaka
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 186 ページ: 255-263

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical synthesis and immobilization of a beadwork-like Prussian Blue on carbon fiber and the removal of cesium e2017

    • 著者名/発表者名
      A.Yamashita and S.Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Chemical Engineering

      巻: 5 ページ: 2912-2920

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of anti-gravity apparatus for studying gravity effects on cell culture2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Kuboki, Kimitoshi Yagami, Seiichi Tokura, Masaaki Kurasaki, Shingo Ogawa, Hiroko Takita, Rachel Sammons:
    • 雑誌名

      J. Oromaxillofacial Biomechanics

      巻: 21 ページ: 9-17

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 再生医療におけるナノファイバー応用の原理:人工細胞外マトリックスの幾何学2016

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳
    • 雑誌名

      Nanofiber

      巻: 7 ページ: 26-34

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1)Study on the mechanism of lead adsorption using nitric treated carbon material2016

    • 著者名/発表者名
      Yingjie Dai1, Changjie Du, Haijiao Yu, Danfeng Zhang, Shunitz Tanaka
    • 雑誌名

      Fresenius Environmental Bulletin

      巻: 25 ページ: 3518-3522

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2)Evaluation of antimicrobial activities of some traditional medicinal plants of Bangladesh2016

    • 著者名/発表者名
      Parvin Begum and Shunitz Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Science and Research Methodology

      巻: 2 ページ: 1-16

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3)Shirasu Balloons and Polydopamine-Modified Shirasu Balloons for Adsorption of Methylene Blue2016

    • 著者名/発表者名
      Chairunnisa, Dwi Siswanta, Adhitasari Suratman and ShunitzTanaka
    • 雑誌名

      Water Air Soil Pollution

      巻: 227 ページ: 412-412

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 4)Adsorption kinetic model of alginate gel beads synthesized micro particle-Prussian Blue to remove cesium ions from water2016

    • 著者名/発表者名
      Mihara, Y., Sikder, M.T., Yamagishi, H., Sasaki. T., Kurasaki. M., Itoh. S., Tanaka. S.,
    • 雑誌名

      Journal of Water Process Engineering

      巻: 10 ページ: 9-19

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atelocollagen Enhanced Osteogenesis in a Geometric Structured Beta-TCP Scaffold by VEGF Induction,2016

    • 著者名/発表者名
      Kimitoshi Yagami, Sunao Sadaoka, Hiroshi Nakamura, Saho Komatsu, Jun Onodera, Masahiko Suzuki and iYoshinori Kuboki
    • 雑誌名

      J Tissue Sci Eng

      巻: 7 号: 01 ページ: 1-8

    • DOI

      10.4172/2157-7552.1000162

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 反重力培養装置はDFAT細胞の増殖を促進する2018

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳,Parvin Begum, 藏崎正明、戸倉清一, 松本太郎
    • 学会等名
      第30回代用臓器・再生医学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] バングラデッシュ飲料水のヒ素除染を目指した新型多孔性粒状アパタイト体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳, Parvin Begum,Myeenuddin Chowdhury, 戸倉清一, 藏崎正明:
    • 学会等名
      第30回代用臓器・再生医学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] キチンとキトサンはキチンと分けて考えよう、シンポジウム:次世代のマトリックスは再生医療の新しい扉を開く2017

    • 著者名/発表者名
      戸倉清一、久保木芳徳
    • 学会等名
      第16回日本再生医療学会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] リン酸化キチンは、チタンに結合し骨を誘導する, シンポジウム:次世代のマトリックスは再生医療の新しい扉を開く2017

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳, 八上公利, 古澤利武,Parvin Begum,Mostafizur Rahman 藏崎正明, 戸倉清一
    • 学会等名
      第16回日本再生医療学会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体高分子の化学リン酸化の意義:臓器再建と環境浄化の基礎素材としての機能2017

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳,戸倉清一, 藏崎正明、Parvin Begum、坂入信夫
    • 学会等名
      第29回代用臓器・再生医学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体高分子の化学リン酸化によるチタン結合性の獲得(Acquisition of titanium-biding ability by chemical phosphorylation of bio-molecules)2017

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳、八上公利、古沢利武、戸倉清一
    • 学会等名
      第59回歯科基礎医学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Phosphorylation of the biomolecules enabled to acquire titanium-binding and bone-enhancing ability when coated on the surface of titanium implants2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuboki, S. Tokura, T. Furusawa, K. Yagami
    • 学会等名
      The 6th International Conference of Biomedical Engineering and Biotechnology
    • 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] Identification of Hydroxyapatite-Interacting Proteins in Bone2017

    • 著者名/発表者名
      Hai-Yan Zhou, Yoshinori Kuboki
    • 学会等名
      The 6th International Conference of Biomedical Engineering and Biotechnology
    • 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] Principle of Regenerative Medicine: Geometry of the Artificial Extracellular Matrix2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Kuboki
    • 学会等名
      Conference of regenerative medicine and environmental purification
    • 発表場所
      海口市(中国)
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New concepts for regenerative medicine and environmental purification2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Kuboki
    • 学会等名
      Conference of regenerative medicine and environmental purification
    • 発表場所
      海口市(中国)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] チタンの骨内定着の生化学メカニズム解明・インプラント蛋白の意義と応用2016

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳, 八上公利, 古澤利武
    • 学会等名
      シンポジウム 21世紀の歯科インプラントは基礎と臨床の融合から、第58回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌市コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-08-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体高分子の新規リン酸化技術による再生医療・環境浄化新素材の開発2016

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳, 戸倉清一, Mostafizur Rahman, 蔵崎正明, 坂入信夫、滝田裕子, 古澤利武, 八上公利,中石典子,高久田和夫
    • 学会等名
      第25回硬組織再生生物学会学術大会
    • 発表場所
      日本大学歯学部(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-08-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] チタンと、コラーゲンならびにキチンとの反応2016

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳,戸倉清一,藏崎正明,八上公利,古澤利武,滝田裕子,Rachel Sammons
    • 学会等名
      第48回日本結合組織学会
    • 発表場所
      長崎大学医学部(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2016-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] : コラ―ゲンとチタンの結合:クロマトグラフィーおよび形態的観察による実証2016

    • 著者名/発表者名
      久保木 芳徳,戸倉 清一, 藏崎正明
    • 学会等名
      第28回代用臓器・再生医学研究会
    • 発表場所
      北海道大学工学部フロンティア応用科学研究棟 鈴木章ホール(札幌市)
    • 年月日
      2016-02-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] :生化学的立場から、なぜチタンは骨に付くのか:「生きた骨と金属チタンとの強固な結合」の解明、2015

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳、古澤利武、八上公利
    • 学会等名
      日本口腔インプラント学会第35回東北北海道支部学術大会
    • 発表場所
      仙台市国際会議場(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] チタンに結合しインプラントを促進する蛋白の生化学的同定2015

    • 著者名/発表者名
      八上公利、古沢利武、村田勝、久保木芳徳
    • 学会等名
      日本口腔インプラント学会第35回東北北海道支部学術大会
    • 発表場所
      仙台市国際会議場(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Principle of Nanofiber Application in Regenerative Medicine: Geometry of the Artificial Extracellular Matrix,2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Kuboki, Seiichi Tokura and Masaaki Kurasaki
    • 学会等名
      : International Congress of Nanofibers, (国際ナノファイバー学会)
    • 発表場所
      東京工業大学・大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] インプラント蛋白(チタンに結合して骨を造成する蛋白)の意義とその後の展開2015

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳,古澤利武, 八上公利, 蔵崎正明, 戸倉清一
    • 学会等名
      第24回・硬組織再生生物学会
    • 発表場所
      大阪歯科大学・天満宮キャンパス(大阪市中央区)
    • 年月日
      2015-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] チタンとコラーゲンの反応について: インプラント蛋白発見に基づく展開2015

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳、国井沙織、森本康一、古澤利武、八上公利
    • 学会等名
      第33回日本骨代謝学会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 硬組織再建におけるナノファイバー応用の原理: 人工細胞外マトリックスの幾何学、2015

    • 著者名/発表者名
      久保木芳徳
    • 学会等名
      ナノファイバー学会第5回年次大会
    • 発表場所
      東京大学 弥生講堂 一条ホール(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] チタンータンパク質複合体の製造方法2015

    • 発明者名
      久保木芳徳、古澤利武
    • 権利者名
      久保木芳徳、古澤利武
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015
    • 取得年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 培養基盤固定冶具及びこれを用いた反重力培養方法2015

    • 発明者名
      久保木芳徳、菊池敦紀、西村浩之
    • 権利者名
      久保木芳徳、株式会社イノアック技術研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015
    • 取得年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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