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タンパク質・細胞インタラクション電子伝達性アミノ酸配列組込みプローブの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K05820
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 分析化学
研究機関前橋工科大学

研究代表者

菅原 一晴  前橋工科大学, 工学部, 教授 (30271753)

研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード電子伝達性ペプチド / Asialofetuin / His-tag / 擬似糖質ペプチド / ガラクトース認識タンパク質 / Cytoseinsing / Apoptosis / Hisタグ / アシアロフェツイン / HepG2 Cell / K562 Cell / ペプチド標識タンパク質 / タンパク質間相互作用 / 分子認識ペプチド / 細部センシング / ドラックデリバリー / 細胞膜透過性ペプチド / 分析科学 / 生体分子 / 細胞 / タンパク質 / 分子認識
研究成果の概要

タンパク質や細胞を測定のためにターゲット認識ペプチドと電子伝達性ペプチドとを組み合わせた測定システムを開発した。糖質認識タンパク質と糖タンパク質との複合体形成と電子伝達性擬似糖質ペプチドを用いることでタンパク質の検出も実現した。このコンセプトに基づき細胞表面の糖鎖または糖鎖レセプタとタンパク質、ペプチドプローブを利用してヒト骨髄性白血病細胞とヒト肝臓ガン細胞の定量を可能とした。His-tag/電子伝達性ペプチド導入糖タンパク質も合成し、糖質認識タンパク質をセンシングした。ペプチド修飾タンパク質はターゲットタンパク質の検出プローブとして構造が単純でありタンパク質間結合の評価に応用できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タンパク質や細胞を電気化学的センシングのために考案されたペプチドプローブはのすべてがアミノ酸残基から構成されている。そのため、生体試料の測定に有利であり環境負荷が小さいという特性を有する。また、特定のアミノ酸配列を組み込んだタンパク質を発現させることで電子伝達性タンパク質をデザインすることができる。従って、電子伝達性タンパク質はライフサイエンス、エンジニアリングにおいて高い波及効果をもち、蛍光タンパク質に匹敵する優れたタンパク質プローブとなる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Determination of Tetracycline by Microdroplet Hydrodynamic Adsorptive Voltammetry Using a Multiwalled Carbon Nanotube Paste Rotating Disk Electrode2019

    • 著者名/発表者名
      Sultana Ayesha、Sazawa Kazuto、Islam Md. Saiful、Sugawara Kazuharu、Kuramitz Hideki
    • 雑誌名

      Analytical Letters

      巻: 52 号: 7 ページ: 1153-1164

    • DOI

      10.1080/00032719.2018.1523911

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 濃縮ボルタンメトリーならびにラベル化リガンドを用いる電気化学的バインディングアッセイ法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Shunitz、Sugawara Kazuharu、Kuramitz Hideki、Terui Norifumi
    • 雑誌名

      Review of Polarography

      巻: 64 号: 2 ページ: 71-78

    • DOI

      10.5189/revpolarography.64.71

    • NAID

      130007499629

    • ISSN
      0034-6691, 1884-7692
    • 年月日
      2018-10-17
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Label-free cytosensing of cancer cells based on the interaction between protein and an electron-transfer carbohydrate-mimetic peptide2018

    • 著者名/発表者名
      Sugawara Kazuharu、Kuramitz Hideki、Kadoya Toshihiko
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 1040 ページ: 166-176

    • DOI

      10.1016/j.aca.2018.08.025

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Multiselective Spectroelectrochemical Fiber-Optic Sensor: Sensing with an Optically Transparent Electrode2018

    • 著者名/発表者名
      T. Okazaki, Eri Shiokawa, T. Orii, T. Yamamoto, N. Hata, A. Taguchi, K. Sugawara, H. Kuramitz
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 90 号: 4 ページ: 2440-2445

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b03957

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorptive Voltammetry for the Determination of Ochratoxin A Using Enrichment Effect by Cationic Surfactants2018

    • 著者名/発表者名
      Sultana Ayesha、Sazawa Kazuto、Okazaki Takuya、Islam Md. Saiful、Hata Noriko、Sugawara Kazuharu、Kuramitz Hideki
    • 雑誌名

      Electroanalysis

      巻: 30 号: 10 ページ: 2265-2272

    • DOI

      10.1002/elan.201800226

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体分子センシングのための生体高分子膜電極の構築2018

    • 著者名/発表者名
      菅原一晴
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 67 号: 2 ページ: 73-79

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.67.73

    • NAID

      130006417673

    • ISSN
      0525-1931
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnetic beads modified with an electron-transfer carbohydrate-mimetic peptide for sensing of a galactose-dependent protein2018

    • 著者名/発表者名
      Sugawara, K.; Kadoya T.; Kuramitz, H.
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 1001 ページ: 158-167

    • DOI

      10.1016/j.aca.2017.11.047

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Attenuated Total Reflection Based Fiber-Optic Sensor for Real-time Sensing of Biofilm Formation2017

    • 著者名/発表者名
      Orii, T.; Okazaki, T.; Hata, N.; Sugawara, K.; Rahman, F.A.; Kuramitz, H.
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 33 号: 8 ページ: 883-887

    • DOI

      10.2116/analsci.33.883

    • NAID

      130005950224

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination of heavy metal toxicity by using a micro-droplet hydrodynamic voltammetry for microalgal bioassay based on alkaline phosphatase2017

    • 著者名/発表者名
      Islam M. S. Sazawa, K. Hata, N. Sugawara, K.; Kuramitz, H.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 188 ページ: 337-344

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2017.09.008

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design of carbohydrate/electron- transfer peptides for human histocytic lymphoma cell sensing2017

    • 著者名/発表者名
      Sugawara, K.; Kadoya, T.; Kuramitz,H.; Mihara, Y.
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 983 ページ: 198-205

    • DOI

      10.1016/j.aca.2017.06.028

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of micromagnetic beads with molecular recognition/electron-transfer peptides for the sensing of ovalbumin2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuharu Sugawara, Kazuharu Sugawara, deki Kuramitz, Hiroki Shinohara
    • 雑誌名

      Analytica Chmica Acta

      巻: 958 ページ: 30-37

    • DOI

      10.1016/j.aca.2016.12.028

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Electrochemical cytosensing of cancer cells using the interaction between protein and an electron-transfer carbohydrate-mimetic peptide2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuharu Sugawara, Hideki Kuramitz,Toshihiko Kadoya
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2018 International Conference Session
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrodynamic voltammetry combined with pre-concentration technique for determination of Cd and Pb2018

    • 著者名/発表者名
      霍 冉冉、佐澤 和人、波多 宣子、菅原 一晴、倉光 英樹
    • 学会等名
      2018年電気化学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質センシングのためのチロシンリッチペプチド導入タンパク質の構築2018

    • 著者名/発表者名
      菅原 一晴、菊池 壮也、 倉光 英樹、門屋 利彦
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機染料の分光電気化学的応答評価と光ファイバーセンシングへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      桑名 李沙、岡崎 琢也、佐澤 和人、波多 宣子、田口 明、菅原 一晴、倉光 英樹
    • 学会等名
      2018年電気化学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的ペプチド間結合モニタリングのためのチロシンリッチペプチドとオリゴトレオニンによるラベル化2018

    • 著者名/発表者名
      菅原 一晴、倉光 英樹、門屋 利彦
    • 学会等名
      日本分析化学会第78回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質センシングのための擬似糖鎖電子伝達性ペプチド修飾マイクロビーズの作製2017

    • 著者名/発表者名
      菅原 一晴、倉光 英樹、門屋 利彦1
    • 学会等名
      日本分析化学会 第77回分析化学討論会
    • 発表場所
      龍谷大学深草学舎
    • 年月日
      2017-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気化学-光ファイバーセンサーから得られる酸化還元活性染料の応答特性と界面活性剤添加による効果2017

    • 著者名/発表者名
      山本 高一路、岡崎 琢也、織井 達也、波多 宣子、田口 茂、 菅原 一晴、倉光 英樹
    • 学会等名
      日本分析化学会 第77回分析化学討論会
    • 発表場所
      龍谷大学深草学舎
    • 年月日
      2017-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖タンパク質-ガラクトース認識タンパク質-電子伝達性ペプチド間相互作用のモニタリング2017

    • 著者名/発表者名
      菅原 一晴、 倉光 英樹、門屋 利彦
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fiber Optic Sensor Based on Electrochemical-Localized Surface Plasmon Resonance2017

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kuramitz, Tatsuya Orii, Takuya Okazaki, Noriko Hata, Akira Taguchi, Kazuharu Sugawara
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2017, Makuhari Messe, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of carbohydrate/electron-transfer peptides for human histocytic lymphoma cell sensing2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuharu Sugawara, Toshihiko Kadoya, Hideki Kuramitz, Yoshihiro Mihara
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2017, Makuhari Messe, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 前橋工科大学 教員情報

    • URL

      https://www.acoffice.jp/mithp/KgApp?kyoinId=ymiegmymggy

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://acoffice.jp/mithp/KgApp?kyoinId=ymiegmymggy

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 前橋工科大学 生体情報解析研究室

    • URL

      http://www.maebashi-it.ac.jp/~kzsuga/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-10-24   更新日: 2020-03-30  

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