DNAの分子認識能を活用した新規分子認識ゲート膜の創製

• 研究課題/領域番号: 15K06576
• 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: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 田巻 孝敬 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80567438)
• 研究協力者: 小栁 房江
• 研究期間 (年度): 2015-10-21 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 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: 分子認識材料 / DNA / 核酸 / アプタマー / 感温性ポリマー / バイオセンサー / G四重鎖

研究成果の概要

本研究では、核酸の分子認識に伴うナノスケールの構造変化をマクロスケールへと変換する分子認識材料として、DNAと感温性ポリマー(pNIPAM)を複合化したDNA-pNIPAMについて研究を行い、標的分子認識に伴いDNAが標的分子を捕捉する標的分子捕捉モードを用いてDNA-pNIPAMの分散・凝集状態を制御した。標的分子捕捉前の初期状態での検討から、二本鎖(ds)DNAの余剰配列部の末端構造の有無により、分散・凝集挙動を制御できることが示された。続いて、標的分子であるトロンビンを添加した実験の結果、標的分子捕捉モードを用いたdsDNA-pNIPAMの分子認識が可能であることが示された。

研究成果

• [学会発表] バイオ燃料電池の高出力化へ向けたカーボン材料への酵素吸着特性評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 西ヶ谷龍太郎、田巻孝敬、王宇楠、横井俊之、山口猛央
  • 学会等名: 化学工学会第82年会
  • 発表場所: 芝浦工業大学 豊洲キャンパス
  • 年月日: 2017-03-06
• [学会発表] カーボン微粒子へのグラフト重合を用いた高出力密度バイオ燃料電池の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田巻孝敬
  • 学会等名: 第８回 マイクロカプセル研究会講演会 (東京大会) ～機能性材料プロセシングに関する基礎から応用まで～
  • 発表場所: 東京工業大学キャンパス・イノベーションセンター
  • 年月日: 2017-01-18
  • 招待講演
• [学会発表] 生体材料を用いた材料システム設計 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田巻孝敬
  • 学会等名: 化学工学会第49回秋季大会
  • 招待講演
• [学会発表] Systematic Material Design of Enzymatic Biofuel Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Takanori Tamaki
  • 学会等名: MIRAI Seminar 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Systematic Material Design for Enzymatic Biofuel Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Takanori Tamaki
  • 学会等名: 2017 AIChE Annual Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Evaluation of Enzyme Adsorbed on Mesoporous Carbon for High-Power-Density Biofuel Cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryutaro Nishigaya, Takanori Tamaki, Yunan Wang, Toshiyuki Yokoi and Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: 12th Japan-Korea Symposium on Materials & Interfaces
  • 発表場所: Gotemba Kogen Resort in Shizuoka
  • 年月日: 2016-11-02
  • 国際学会
• [学会発表] 高出力密度バイオ燃料電池の開発に向けたメソポーラスカーボンへの酵素吸着特性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西ヶ谷龍太郎、田巻孝敬、王宇楠、横井俊之、山口猛央
  • 学会等名: 化学工学会第48回秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学 常三島キャンパス
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] 生体分子を用いた材料機能システム設計 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田巻孝敬
  • 学会等名: 化学工学会群馬大会2015
  • 発表場所: 桐生市民文化会館
  • 年月日: 2015-11-27
  • 招待講演