| 研究課題/領域番号 |
19K05164
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
清水 克彦 鳥取大学, 地域価値創造研究教育機構, 教授 (90326877)
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| 研究分担者 |
美藤 友博 鳥取大学, 農学部, 助教 (20776421)
有馬 二朗 鳥取大学, 農学部, 教授 (80393411)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | バイオミネラリゼーション / 海綿動物 / シリカ / 酵素固定化 / 環境調和型 / 有機無機複合材料 / マリンバイオテクノロジー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
海綿動物カイロウドウケツのシリカ骨格タンパク質グラシンは，シリカナノ粒子表面に特異的に結合する．本研究では，グラシンのシリカナノ粒子への結合機構を解明するとともに，結合・溶出条件の最適化を行う．また，産業上有用な無機材料への結合能についても検討を行う．これらの結果を総合して，グラシンを介した組換えタンパク質とシリカ等無機材料との複合化についての基盤技術を確立することを目的とする．この技術は，酵素やセンサータンパク質のシリカ等無機材料への固定化，有機分子と無機材料の性質を融合した新規ナノ材料やバイオエレクトロニクス材料等の開発に道を拓くと期待される．
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| 研究成果の概要 |
海綿動物六放海綿類カイロウドウケツのシリカ骨格タンパク質グラシンは， pH 8-9において選択的にシリカに結合し，グラシンのヒスチジンとアスパラギン酸を豊富に含む領域がシリカとの結合を担うこと，その解離定数は40 nMであることを明らかにした．グラシンは，シリカの他， pH 7-9において酸化チタンに，pH 7において酸化アルミニウムに選択的に結合したが，酸化チタン，酸化亜鉛に対しては特異的な結合性を示さなかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果として，グラシンおよびその部分ペプチドは，温和な条件のもと，組換えタンパク質とシリカ，酸化ゲルマニウム，酸化アルミニウムといった無機材料との複合化に有用であることが示された．この技術は，酵素やセンサータンパク質などの工業的に有用なタンパク質のシリカや金属酸化物への固定化，有機分子と無機材料の性質を融合した新規ナノハイブリッド材料やバイオエレクトロニクス材料等の開発に道を拓くと期待される．
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