| 研究課題/領域番号 |
17380202
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
応用分子細胞生物学
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
鵜沢 浩隆 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオニクス研究センター, 研究チーム長 (60356566)
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| 研究分担者 |
和泉 雅之 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオニクス研究センター, 研究員 (80332641)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2006年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2005年度: 9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
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| キーワード | 糖鎖 / チップ / 有害蛋白質 / センシング / ベロ毒素 / 生体機能利用 |
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| 研究概要 |
糖鎖は、糖蛋白質、糖脂質等として細胞表層に存在し、細菌、ウィルス、毒素の受容体として機能している。近年、生体にとって重要なこの糖鎖分子を材料工学的に応用し、糖鎖の機能を巧みに利用したセンサーの開発が試みられている。本研究では、有害蛋白質と特異的に結合する糖鎖をセンサー基板表面に固定化する技術を開発することを目的として研究を進めたところ、次の点を明らかにできた。以下に概要を記載する。(1)Gb2糖鎖ユニットを組み込んだポリアニオン性糖鎖ポリマーの合成:鍵となる糖鎖として、大腸菌O-157由来のべロ毒素と特異的に結合するガラクトビオース(Gb_2)、一般大腸菌の結合するマンノース(Man)、ラクトース(Lac)などをモデル化合物に選び、これらを化学的に合成した。配糖体部位には、適当な長さのスペーサーを介してアミノ基を導入した。これらの基本糖に反応性ポリマーのpoly(ethylene-alt-maleic anhydride)を反応させ、側鎖に対応する糖鎖を有するポリアニオン性糖鎖ポリマーを合成できた。(2)交互積層法による糖クラスター膜の作成:上記の糖鎖ポリマーを交互積層法により金表面に累積した。糖鎖を本法により固定化した例は知られていない。このポリマーで累積した各積層膜は、反射赤外法(FTIR-RAS)により確認した。(3)交互積層法による糖鎖チップを使用した、ベロ毒素の検知技術:ここで開発した糖鎖チップ(Gb_2、Lac、Man)に対して、大腸菌O157のベロ毒素が結合するかを表面プラズモン共鳴(SPR)法により検討した。その結果、Gb_2糖鎖ポリマーを固定化したチップに対して、高い特異性をもってベロ毒素が結合することがわかった。Gb_2糖鎖含量を3%,13%,25%,43%と変化させたとき、13%以上の糖鎖が毒素検出に有効であることがわかった。43%のGb_2を含有したチップを用いたときに10ng/mLの毒素を検出できたので、これを検出限界と決定した。これは致死量の1/30に相当する。分析時間は30分であった。結合定数は10^9に達し抗原抗体反応に匹敵する強い結合であることが明らかになった。阻害実験を行い、特異的な結合であることを実証した。以上より、ポリアニオン性糖鎖ポリマーを交互積層法により簡便にセンサー基板に固定化できる技術を開発できた。又、本研究を通じて、糖鎖チップに使用できる硫酸化糖等の種々の鍵糖鎖ユニットの合成法も開発した。本アプローチは、糖鎖を変えることにより他の毒素やウィルスなどへの応用も期待される。
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