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環境化学物質のトキシコグライコミクス研究及びコンビナトリアル化学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16651026
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関首都大学東京

研究代表者

伊永 隆史  首都大学東京, 都市教養学部理工学系, 教授 (30124788)

研究分担者 伊藤 正善  首都大学東京, 都市教養学部理工学系, 客員教授 (60381448)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード環境化学 / トキシコグライコミクス / コンビナトリアル化学 / マイクロチップ / 糖鎖構造 / 糖鎖 / 多環芳香族炭化水素(PAHs) / 積層型マイクロチップ / キチナーゼ / リゾチーム / 酵素阻害
研究概要

糖鎖の変化が環境化学物質によって引き起こされていることを明らかにし、環境化学物質が糖鎖関連酵素の作用を阻害することで引き起こされる生体影響を解明する方法論としてトキシコグライコミクスと呼べる研究基盤の構築を図った。それというのも、環境化学物質と糖鎖工学を結びつけたトキシコグライコミクス研究は独創的な発想によって生まれたものの、これまでは研究例がほとんど見られなかった。さらに、積層型マイクロチップ上でコンビナトリアル化学の適用により、新規な化学物質影響評価手法が確立できたと考えている。
試料にトキシコグライコミクス研究に最適なキチナーゼとキチンを用いた。本研究室ではすでに代表的な化学物質である多環芳香族炭化水素の一種ベンゾピレンが糖鎖関連酵素であるキチナーゼの活性を阻害することを発見している。これをバッチ反応で糖加水分解反応を行い、MSで分析する。次に、マイクロチップ上で反応を行い、バッチ反応と比較してチップの有用性を確認した。その際、マイクロチップは多くの試料を一度に分析可能な積層型チップを用いマイクロチップ-MS実験系を確立した。酵素は生体内に存在するシアリダーゼ、フコシダーゼ、マンノシダーゼを用いることで環境化学物質による酵素活性の阻害実験を行った。
さらに、積層型マイクロチップ上で多種類の糖加水分解酵素を用いた反応を行い、酵素反応中に環境物質を曝露した場合と、していない場合との酵素活性を比較し、糖鎖・環境化学物質相互作用マップを構築した。生体中酵素のモデルとして野菜から抽出したキチナーゼを用いて、同様の実験を行った。これにより環境物質の生体への影響を数値として捉えることができた。
これらのことから、トキシコグライコミクス研究において必要な酵素阻害評価を、多層反応を積層マイクロチップを用いて行う積層型マイクロシステムとMSを用いて行うことで、一度に多検体の分析が可能となった。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (9件) 図書 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Integration of the cleanup process : pretreatment of polycyclic aromatic hydrocarbons from Diesel exhaust Particles on Silica Gel Beads in a microchannel2006

    • 著者名/発表者名
      H.Masaki, J.Hoshi, S.Amano, Y.Sasaki, T.Korenaga
    • 雑誌名

      Analytical Sciences 22-3

      ページ: 345-348

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Design and synthesis of glycosidase inhibitor 5-amino-1,2,3,4-cyclohexanetetrol derivatives from (-)-vibo-quercitol2005

    • 著者名/発表者名
      S.Ogawa, M.Asada, Y.Ooki, M.Mori, M.Itoh, T.Korenaga
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry 13

      ページ: 4306-4314

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of silicon microchip with three-dimensional microchannel network for chitinase inhibition reaction2005

    • 著者名/発表者名
      T.Shimizu, H.Masaki, T.Korenaga
    • 雑誌名

      Proceedings of 7^<th> Symposium on Asian Academic Network for Environmental Safety and Waste Management P-101

      ページ: 81-84

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a micro dual beam fluorometric detector specific for microchip analysis of benzo[a]pyrene and benzo[k]fluoranthene in diesel exhaust particulate samples2005

    • 著者名/発表者名
      H.Masaki, H.Susaki, T.Korenaga
    • 雑誌名

      Analyst 130

      ページ: 1253-1257

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Droplets Formation from Microfluidic Device for Sampling and Measurement of Atmospheric Nitrogen Dioxide2004

    • 著者名/発表者名
      M.Kumemura, T.Korenaga
    • 雑誌名

      Analyst 192・2

      ページ: 105-106

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 学術研究が産学連携ニーズから始まり社会還元の出口へ向かうとき2004

    • 著者名/発表者名
      伊永 隆史
    • 雑誌名

      学術月報 57・1

      ページ: 44-48

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 小型可搬式飛行時間型質量分析計の試作と天然物・環境汚染物資測定2004

    • 著者名/発表者名
      伊永隆史, 伊藤正善, 城丸春夫
    • 雑誌名

      バイオインダストリー 21(11)

      ページ: 44-52

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and glycosidase inhibitory activity of some N-substituted 5a-carba-β-fuco-and-β-galactopyranosylamines, and selected derivatives2004

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Itoh, Takashi Korenaga, Seiichiro Ogawa, Shigeo Fujiedada
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicainal Chemistry 12

      ページ: 6569-6579

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Convenient synthesis of (+)-valiolamine and (-)-1-epi-valiolamine from (-)-vibo-quercitol2004

    • 著者名/発表者名
      T.Korenaga et al.
    • 雑誌名

      Organic and Biomolecular Chemistry 2

      ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] ナノテク・バイオMEMS時代のバイオ分離・計測技術 第2章 医療・診断,環境応用 5 環境分析チップ2006

    • 著者名/発表者名
      伊永 隆史, 正木 浩幸
    • 総ページ数
      322
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] マイクロ化学チップの技術と応用2004

    • 著者名/発表者名
      伊永 隆史
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 4 分析化学2004

    • 著者名/発表者名
      伊永隆史, 久米村百子
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 化学物質の並行微量分析法2006

    • 発明者名
      伊永 隆史, 清水 隆弘, 正木 浩幸
    • 産業財産権番号
      2006-046753
    • 出願年月日
      2006-02-23
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] 積層チップ2005

    • 発明者名
      成澤 紀久也, 石井 隆弘, 篠田 正紀, 伊永 隆史, 正木 浩幸
    • 産業財産権番号
      2005-152798
    • 出願年月日
      2005-05-25
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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