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真菌パンデミックを想定した耐性を持ちにくい革新的ナノバイオ抗真菌剤

研究課題

研究課題/領域番号 18K04842
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
研究機関東北大学

研究代表者

中澤 光  東北大学, 工学研究科, 准教授 (40584991)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードタンパク質工学 / 無機ナノ粒子 / 酵素 / 表面提示 / キチナーゼ活性 / 抗菌活性 / クラスター化 / インターフェイス / 銀ナノ粒子 / キチナーゼ / 高密度提示 / 高活性化 / 安定化 / 酵素ライブラリー / 抗真菌剤 / ワンポット合成
研究成果の概要

日本カビ(カンジダ・アウレアス)が海外で強毒化し、欧米やアジアで初めて真菌症パンデミック(世界的流行)を引き起こした。新たな作用機序の抗真菌剤が望まれている。本申請では、高い抗細菌、抗真菌および抗ウイルス活性を有し、耐性が起きにくい銀ナノ粒子を土台として、その表面に長年天然の抗真菌剤として機能しつづけている酵素(キチナーゼ)を様々な比率でクラスター化することで、使用環境にあわせてオーダーメイド可能な、抗真菌活性を増強するナノバイオ抗真菌剤を提案する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、全く異なる安定性や機能、および反応環境を有する無機ナノ粒子とタンパク質という2種の物質の融合研究である。両方の性質を十分に活かす最適条件と構造を開発することで波及効果を見込む。
社会的意義については、耐性を持ちやすい真菌症のパンデミックに対抗する手段として新たな作用機序の抗真菌剤を開発し社会に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Association behavior and control of the quality of cancer therapeutic bispecific diabodies expressed in Escherichia coli2020

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Nakazawa, Tomoko Onodera-Sugano, Aruto Sugiyama, Yoshikazu Tanaka, Takamitsu Hattori, Teppei Niide, Hiromi Ogata, Ryutaro Asano, Izumi Kumagai, Mitsuo Umetsu
    • 雑誌名

      Biochemical Engineering Journal

      巻: 160 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.bej.2020.107636

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemically Crosslinked Bispecific Antibodies for Cancer Therapy: Breaking from the Structural Restrictions of the Genetic Fusion Approach2020

    • 著者名/発表者名
      Ueda Asami, Umetsu Mitsuo, Nakanishi Takeshi, Hashikami Kentaro, Nakazawa Hikaru, Hattori Shuhei, Asano Ryutaro, Kumagai Izumi
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 21 号: 3 ページ: 711-714

    • DOI

      10.3390/ijms21030711

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nanoparticle assisted remodeling of proteotoxic SOD1 mutants alters the bio-interface of the functional interaction of microtubules and kinesin motors2019

    • 著者名/発表者名
      Kim Kyongwan, Subramaniyam, Selvaraj, Galaleldeen Ahmad, Nakazawa Hikaru, Umetsu Mitsuo, Winfried Teizer, Bhattacharyya Sanjib
    • 雑誌名

      ACS Appl. Bio Mater.

      巻: 2 号: 10 ページ: 4121-4128

    • DOI

      10.1021/acsabm.9b00501

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of Indium Tin Oxide Nanoparticle-Binding Peptides via Phage Display and Biopanning Under Various Buffer Conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Nakazawa, Mitsuo Umetsu, Hirose Tatsuya, Takamitsu Hattori, Izumi Kumagai
    • 雑誌名

      Protein and peptide letters

      巻: 1 号: 6 ページ: 27-37

    • DOI

      10.2174/0929866526666191113151934

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complementary Design for Pairing between Two Types of Nanoparticles Mediated by a Bispecific Antibody: Bottom-Up Formation of Porous Materials from Nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Niide Teppei、Manabe Noriyoshi、Nakazawa Hikaru、Akagi Kazuto、Hattori Takamitsu、Kumagai Izumi、Umetsu Mitsuo
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 35 号: 8 ページ: 3067-3076

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b03687

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact in stability during sequential CDR grafting to construct camelid VHH antibodies against zinc oxide and gold2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Ryota、Saito Yutaro、Nakazawa Hikaru、Hattori Takamitsu、Kumagai Izumi、Umetsu Mitsuo、Makabe Koki
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 164 号: 1 ページ: 21-25

    • DOI

      10.1093/jb/mvy016

    • NAID

      40021625279

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Machine-Learning-Guided Mutagenesis for Directed Evolution of Fluorescent Proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Yutaka、Oikawa Misaki、Nakazawa Hikaru、Niide Teppei、Kameda Tomoshi、Tsuda Koji、Umetsu Mitsuo
    • 雑誌名

      ACS Synthetic Biology

      巻: 7 号: 9 ページ: 2014-2022

    • DOI

      10.1021/acssynbio.8b00155

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] がん細胞選択的遺伝子治療を想定した抗体-膜貫通ペプチド酵素的架橋設計2021

    • 著者名/発表者名
      中澤 光, 安藤 優, 三浦 大輔, 梅津 光央
    • 学会等名
      農芸化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細胞選択的遺伝子治療を想定した抗体-膜貫通ペプチド酵素的架橋設計2020

    • 著者名/発表者名
      中澤 光, 安藤 優, 三浦 大輔, 梅津 光央
    • 学会等名
      化学工学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質の自動設計は可能になるのか?:ドメインライブラリーアプローチと機械学習支援2019

    • 著者名/発表者名
      中澤 光
    • 学会等名
      日本化学会 バイオ関連化学若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛋白質機能を向上するためのドメインライブラリー設計2019

    • 著者名/発表者名
      中澤 光
    • 学会等名
      日本化学会 東北支部会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子認識アプタマー開発における進化分子工学操作の新しい展開2019

    • 著者名/発表者名
      中澤 光
    • 学会等名
      日本分析化学会第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dlag Art法を用いた迅速確実なT-cell recruiting抗体スクリーニングプロセス2019

    • 著者名/発表者名
      中澤 光, 杉山在生人, 二井手哲平, 浅野竜太郎, 梅津光央
    • 学会等名
      第18回蛋白質科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 太陽光で活性化される光応答型人工セルラーゼ設計2018

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Nakazawa, Yuri Ishigaki, Teppei Niide, Mitsuo Umetsu
    • 学会等名
      生物工学会若手の会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光に応答して活性化するハイブリッド酵素デザイン2018

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Nakazawa, Yuri Ishigaki, Teppei Niide, Mitsuo Umetsu
    • 学会等名
      酵素工学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] CBH触媒モジュール高発現型 人工セルロソームの設計2018

    • 著者名/発表者名
      中澤 光, 石垣友理, 張 鈺爽, 坪井宏和, 幸田明生, 坊垣隆之, 梅津光央
    • 学会等名
      生物工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A design of artificial cellulosome with high expression of CBH catalytic module2018

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Nakazawa, Yuri Ishigaki, Zhang Yushuang, Hirokazu Tsuboi, Akio Koda, Takayuki Bogaki, Mitsuo Umetsu
    • 学会等名
      化学工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of Indium Tin Oxide Nanoparticle-binding peptides by Using Phage display and Biopanning2018

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Nakazawa, Tatsuya Hirose, Takamitsu Hattori, Izumi kumagai, Mitsuo Umetsu
    • 学会等名
      第174委員会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 生物工学会誌 バイオミディア 酵素はメカ化できるのか?2019

    • 著者名/発表者名
      中澤 光
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      生物工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] ダイアボディ型BsAbを発現・分泌するビフィドバクテリウム属細菌2019

    • 発明者名
      中澤 光
    • 権利者名
      中澤 光
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-155792
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] プラスミド一周PCR法を用いたランダム遺伝子プラスミドライブラリー作成方法、それを用いた形質転換体作成方法、および、その方法に使用するキット2018

    • 発明者名
      柳沢美貴、中澤光、二井手哲平、服部峰充、梅津光央
    • 権利者名
      柳沢美貴、中澤光、二井手哲平、服部峰充、梅津光央
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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