| 研究課題/領域番号 |
16206076
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
化工物性・移動操作・単位操作
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
中西 一弘 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90026584)
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| 研究分担者 |
今村 維克 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (70294436)
今中 洋行 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (10379711)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
46,800千円 (直接経費: 36,000千円、間接経費: 10,800千円)
2007年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2006年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2005年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2004年度: 26,780千円 (直接経費: 20,600千円、間接経費: 6,180千円)
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| キーワード | 吸着 / 吸着平衡関係 / タンパク質 / ペプチド / 金属酸化物表面 / プラスチック表面 / 洗浄 / 過酸化水素電気分解洗浄 / 表面プラズモン共鳴 / 脂肪酸・油脂の付着 / 親和性ペプチド / 付着機構 / 吸着等温線 / β-ラクトグロブリン / 脱離速度 / ポリスチレン / 付着 / 固体表面 / アフィニティペプチド / 疎水性・親水性 / GST / ELISA / カルボキシル基 / アミノ基 / ステンレス鋼板 / 希少金属酸化物 / 高感度反射法 / 吸着等温式 / 付着の配向 |
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| 研究概要 |
各種製造プロセスにおいて、製品製造に使用された各種装置や配管などの洗浄は、製品の安全性及び装置性能の維持に必要不可欠な重要な単位操作である。特に、食品製造プロセスやバイオプロセスにおいては、タンパク質など多様な成分からなる"汚れ"が装置壁面に強く相互作用するので、汚れを除去する洗浄操作には、多量のエネルギーと洗剤及び時間が費やされている。本研究では,汚れのモデル成分としてタンパク質、ペプチドや様々な低分子化合物を取り上げ、その金属酸化物表面への付着機構に着目して実験的、理論的解析を行った。その結果、1)低分子化合物、ペプチド及びタンパク質の表面への可逆吸着と不可逆的吸着の分子機構、2)種々の物質の付着形態及び配向の解析、3)金属酸化物の等電点及び溶液pHの付着に及ぼす影響とその機構、4)タンパク質の付着に伴う構造変化などについて明らかにした。さらに、金属酸化物だけではなく、プラスチック表面やガラス表面へのタンパク質の付着形態及び付着に関与するペプチドのアミノ酸配列についても検討した。プラスチック及びガラス表面上でもタンパク質は構造変化を起こすこと、逆に構造変化を抑制し、その配向を制御するためには、適切な表面親和性ペプチドを用いる必要があることを示した。一方、金属酸化物表面からの汚れ成分の脱離に関しては、申請者らが開発した過酸化水素電気分解処理に着目して、その脱離速度と脱離機構及び共存塩類の影響について詳細に検討した。本研究の結果、タンパク質の付着機構を分子レベルで解明することにより、各種製造プロセスで発生するタンパク性汚れの軽減と洗浄効率の改善のみならず、様々なバイオテクノロジー分野における先端技術の開発が可能であることが明らかにされた。
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