• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

タンパク質に内包された単結晶酸化物ナノ粒子の物性と応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04867
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28010:ナノ構造化学関連
研究機関明治大学

研究代表者

吉村 英恭  明治大学, 理工学部, 専任教授 (70281441)

研究分担者 安井 幸夫  明治大学, 理工学部, 専任教授 (80345850)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードフェリチン / マグネタイトナノ粒子 / マグネタイト / 単結晶 / 温熱療法 / ナノ粒子 / ナノ結晶
研究成果の概要

フェリチン分子に含まれるHとLサブユニットの割合を、プラスミドを変えることで調整できることを示した。HとLの割合は、ある程度の分布をもって発現され、陰イオン交換樹脂MonoQによりある程度分離することができた。フェリチンにより生成したナノ粒子はLサブユニットだけの場合が特に優れていることがわかった。Hサブユニットが含まれるとフェリチンの空洞内部を十分埋めるようなナノ粒子ができにくいことが確認された。
Lサブユニットフェリチンで作製したマグネタイトナノ粒子を3.0MHzの交流磁場中(磁場0.5mT)においたところ、2分間で20℃の温度上昇がみられ、温熱療法に使えることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

フェリチンの殻中にマグネタイトナノ粒子単結晶を成長させるには、鉄酸化部位をもたないLサブユニットだけで構成されるようにして、できるだけ種結晶の生成を抑える必要があることを示した。無機物の単結晶はタンパク質の殻に囲まれており、生体適合性が高く医療への応用が期待できる。一つの応用としてこの粒子を高周波磁場中に置くことで発熱することを示したことは、温熱療法の発展に大きく寄与できると考えられる。特にフェリチンを遺伝子操作することで癌細胞に特異的に結合するようにできるので、磁性体ナノ粒子を集中的に癌細胞に集めることができ発熱効果が大きくなることが期待できる。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Morphological difference of Escherichia coli non-heme ferritin iron cores reconstituted in the presence and absence of inorganic phosphate2022

    • 著者名/発表者名
      Kuwata Takumi、Sato Daisuke、Yanagida Yuki、Aoki Eriko、Fujiwara Kazuo、Yoshimura Hideyuki、Ikeguchi Masamichi
    • 雑誌名

      JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry

      巻: 27 号: 6 ページ: 583-594

    • DOI

      10.1007/s00775-022-01952-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Heat production by magnetite nanoparticles encapsulated in ferritin under alternating magnetic field2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Kanamaru, Yuta Hayashi, Hiroto Gosima, Toshiki Higuchi, Arun Kasimchetty, Shuji Kanamaru, Hideyuki Yoshimura
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 腸菌フェリチン内腔に形成される鉄コアのリン酸存在下と非存在下における形態学的な違い2021

    • 著者名/発表者名
      桑田巧、佐藤大輔、藤原和夫、吉村英恭、池口雅道
    • 学会等名
      第21回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Regulation of H/L subunit content in apoferritin and crystallinity of the iron core2021

    • 著者名/発表者名
      金丸朋子、金丸周司、吉村英恭
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] a面を多く露出した水酸アパタイトセラミックス上での破骨細胞の培養とその評価2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 来、大沼恵里香、亀田優佳、吉村英恭、本田みちよ、相澤 守
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第34回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Single Crystal Magnetite Nanoparticles Synthesized Using Apoferritin by Controlling the Number of H-chain Subunits2020

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Yoshimura
    • 学会等名
      Nano/Molecular Medicine and Engineering-2020(コロナ蔓延により中止)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of single crystal magnetite nanoparticles in apoferritin cavity2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Kanamaru, Daisuke Katayama, Naoki Takashima, Takeshi Narushima, Hideyuki Yoshimura
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] タンパク質による単結晶マグネタイトナノ粒子の作製2019

    • 著者名/発表者名
      片山大輔、高嶋直輝、金丸朋子、吉村英恭
    • 学会等名
      日本物理学会 第74 回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Single Crystal Magnetite Nanoparticles encapsulated in Apoferritin2018

    • 著者名/発表者名
      吉村英恭
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Heating effect of magnetite nanoparticles synthesized in teh ferritin cavity by altering magnetic field2018

    • 著者名/発表者名
      片山大輔、吉村英恭
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Insertion of cancer cell specific binding peptide into ferritin2018

    • 著者名/発表者名
      高嶋直輝、金丸朋子、吉村英恭
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi