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生体分子のリガンド結合部位をモデルとした吸着剤の合成とそのカビ毒分析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K05526
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38050:食品科学関連
研究機関中部大学

研究代表者

山本 敦  中部大学, 応用生物学部, 教授 (60360806)

研究分担者 小玉 修嗣  東海大学, 理学部, 教授 (70360807)
山本 雅納  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (70802966)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード環境負荷因子 / ハサミ型吸着剤 / リュープロレリン / 環境負荷危害因子 / オクラトキシンA / 特異的吸着剤 / 人工抗体 / カビ毒 / 理論化学計算 / 酵素可溶化法
研究成果の概要

ペプチド、リュープロレリン(以下Leu)の均一系でのカビ毒、オクラトキシンA(以下OTA)との結合定数は、アセトニトリル中0℃で約10,000 /Mなのに対し、Leuをグリシジル基を介して固定化した吸着剤では、100,000,000 /Mを超す大きな値をとった。これはOTA抗体にも匹敵する値で、おそらく近接した二つのLeu官能基が一つのOTA分子を協働して包摂しているためであろうと推察している。ペプチドを二分子競合可能な配置で固定化すれば抗体に匹敵する特異的吸着を発現することを初めて明らかとした。同等の協働吸着の可能性をより小さな分子官能基で追求した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

特異的吸着現象の代名詞として使われているのが「抗体」である。生成には生体の防御反応を利用せざるを得ず、動物愛護の見地からは決して望ましいものではない。これと同等の吸着特性を有する化学合成品として高分子アプタマが知られているが、より小さな分子が協働で作用することでも可能であることを見出したのは世界初である。また、今回のコロナ禍においてワクチン開発技術が脚光を浴びているが、ワクチン投与によって生体内で抗体を誘導するのではなく、治療薬としての人工抗体の開発にも応用可能な技術となりうる。

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

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A label-free, direct solid-phase fluorimetric analysis of ochratoxin A in agricultural products with monoclonal antibody-immobilized monolith2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Kikukawa, Miki Fukui, Ayano Oka, Ryohei Yamamoto, Atsushi Yamamoto, Mikiko Uchigashima, Takeshi Kono, Daisuke Kozaki, Shuji Kodama
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 346 ページ: 128736-128736

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2020.128736

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing the Entropic Effect in Molecular Noncovalent Interactions between Resin-Bound Polybrominated Arenes and Small Substrates2018

    • 著者名/発表者名
      Masanori Yamamoto, Miyuki Obara, Keisuke Ochi, Atsushi Yamamoto, KatsuhikoTakenaka, Tsunehiro Tanaka, Kazunori Sato
    • 雑誌名

      ChemPlusChem

      巻: 83 号: 9 ページ: 820-824

    • DOI

      10.1002/cplu.201800304

    • NAID

      120006818708

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 分子間作用型吸着剤を用いたジチオカルバメート系農薬の分析法2020

    • 著者名/発表者名
      小出高羅、菊川浩史、中島花奈、山本良平、山本 敦
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ジチオカルバメート系農薬分析法の問題点とその解決策2020

    • 著者名/発表者名
      小出高羅、菊川浩史、山口瑛紀、山本良平、山本 敦
    • 学会等名
      日本分析化学会第69年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 吸着剤官能基の導入密度と捕捉特性に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      小久保翠月、山本 敦
    • 学会等名
      第20回高山フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン化フェノール類の特異的吸着剤の開発2020

    • 著者名/発表者名
      小久保翠月、小出高羅、山本良平、山本 敦、三輪俊夫、林 義貴
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 血清アルブミンのリガンド結合能を利用したカビ毒ochratoxin Aのワンポット精製法とその分析への応用2019

    • 著者名/発表者名
      大和直樹、冨澤千明、山本良平、山本 敦、小玉修嗣
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A simple and rapid pretreatment of coffee beans with serum albumin for ochratoxin A HPLC analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yamato, Atsumi Nagaya, Ryohei Yamamoto, Atsushi Yamamoto, Naoya Kasai
    • 学会等名
      Association for the Science and Information on Coffee
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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