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医用材料に吸着する超微量タンパク質の高感度絶対定量法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K05196
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34020:分析化学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

加藤 愛  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (10415656)

研究分担者 柿木 佐知朗  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (70421419)
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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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 / 吸着 / 定量 / アミノ酸分析 / 絶対定量
研究成果の概要

本研究では医用材料に吸着した超微量タンパク質の絶対量の高感度かつ高精度な定量法を開発するため、「同位体希釈質量分析を利用したアミノ酸分析(IDMS-AAA法)の改良」「汎用的なタンパク質吸着抑制界面の一つである親水性高分子固定界面の固定化法の最適化」「微量タンパク質の吸着量を定量するのに適した評価系の構築」を行った。親水性高分子固定化処理を施したカバーグラスにモデルタンパク質を吸着させた場合、ほぼ期待通りのオーダーで微量の吸着量を定量可能であることが分かったが、絶対値や再現性などの定量性に課題が見られたことから、固定化法や評価系のプロトコールなどを改良し、引き続き研究開発を行う。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人工心臓や人工関節等の医療デバイスへのタンパク質成分の吸着は、移植後の感染、炎症などの引き金となると考えられており、タンパク質吸着抑制は医用材料開発における重要な課題の一つである。一方、従来の定量法では医用材料に吸着する超微量なタンパク質を高感度かつ正確に定量することが出来なかった。本研究では同位体希釈質量分析を利用したアミノ酸分析法を改良し、医用材料に吸着した超微量タンパク質の高感度・高精度な絶対定量を試みた。モデルタンパク質と独自の評価系を用いて定量を行ったところ、ほぼ期待通りのオーダーで定量可能であることが分かったが、定量性に課題があることから、引き続き改良に取り組む。

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

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] ポーランド科学アカデミー冶金・材料科学研究所(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic in vitro hemocompatibility of oligoproline self-assembled monolayer surfaces2022

    • 著者名/発表者名
      Aldona Mzyk, Gabriela Imbir, Yuri Noguchi, Marek Sanak, Roman Major, Justyna Wiecek, Przemyslaw Kurtyka, Hanna Plutecka, Klaudia Trembecka-Wojciga, Yasuhiko Iwasaki, Masato Ueda, Sachiro Kakinoki
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 10 号: 19 ページ: 5498-5503

    • DOI

      10.1039/d2bm00885h

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of residue insertion on the stability of polyproline‐I and II structures: circular dichroism spectroscopic analyses of block‐type oligo‐prolines (Pro) m ‐Gly/Ala‐(Pro) n2020

    • 著者名/発表者名
      Kakinoki Sachiro、Kitamura Makoto、Noguchi Yuri、Arichi Yuki
    • 雑誌名

      Peptide Science

      巻: accepted 号: 5

    • DOI

      10.1002/pep2.24170

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surfaces immobilized with oligo-prolines prevent protein adsorption and cell adhesion2020

    • 著者名/発表者名
      Yuri Noguchi, Yasuhiko Iwasaki, Masato Ueda, Sachiro Kakinoki
    • 雑誌名

      J. Mat. Chem. B

      巻: 8 ページ: 2233-2237

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] コラーゲン骨格構造様オリゴペプチド固定表面のin vitro動的環境下における血液適合性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      柿木佐知朗、松下夕真、埜口友里、Aldona Myzk、上田正人、岩﨑泰彦、Roman Major
    • 学会等名
      第60回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] コラーゲン骨格模倣ペプチド固定表面のアンチファウリング特性2022

    • 著者名/発表者名
      柿木佐知朗、松下夕真、埜口友里、Aldona Myzk、上田正人、岩﨑泰彦、Roman Major
    • 学会等名
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドを利用した医療材料表面の生理的活性化と非活性化2022

    • 著者名/発表者名
      柿木佐知朗
    • 学会等名
      第5回 日本金属学会 第7分野講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SIトレーサブルなアミノ酸標準物質の開発2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 愛
    • 学会等名
      第75回日本栄養・食糧学会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アミノ酸分析のこれまで、これから2021

    • 著者名/発表者名
      唐川 幸聖、加藤 愛
    • 学会等名
      新アミノ酸分析研究会第11回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アミノ酸認証標準物質の開発2020

    • 著者名/発表者名
      加藤 愛
    • 学会等名
      第74回日本栄養食糧学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Upgrading of amino acid analysis using hydrophilic interaction chromatography coupled with isotope-dilution mass spectrometry for accurate protein/peptide quantification2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 愛、惠山 栄、吉岡 真理子
    • 学会等名
      48th International Symposium on High- Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques (HPLC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SIトレーサブルなアミノ酸測定に向けた取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 愛
    • 学会等名
      第9回新アミノ酸分析研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] Amino Acid Analysis: Method and Protocol, Second Edition2019

    • 著者名/発表者名
      加藤愛、高津章子
    • 総ページ数
      455
    • 出版者
      Humana Press
    • ISBN
      9781493996384
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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