酵素の安定性を向上させる固定化技術の開発とマイクロリアクターへの応用

• 研究課題/領域番号: 20310074
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 宮崎 真佐也 独立行政法人産業技術総合研究所, 生産計測技術研究センター, 主任研究員 (70344231)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2010年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2009年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2008年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
• キーワード: マイクロ・ナノ化学 / 酵素反応 / マイクロリアクター / 固定化触媒 / 安定化

研究概要

本研究では、酵素とポリリジンなどカチオン性ポリマーの複合体を分子間架橋することによりマイクロチャネル表面に酵素を固定化する我々独自の技術を応用し、様々なポリエチレングリコール(PEG)化ポリマー等と酵素の複合体を形成させ架橋することにより、酵素の活性を損なわずに安定性を高める酵素固定化技術の開発を行うとともに、酵素反応マイクロ化学プロセスの構築に応用した。

研究成果

• [雑誌論文] A simple and rapid analysis of disulfide bonds in proteins using thermostable protease-immobilized microfluidic reactors integrated with MS (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, H., Miyazaki, M., Maeda, H.
  • 雑誌名: Peptide Science 2010 巻: (掲載確定)
  • NAID: 10028238220
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteolysis approach without chemical modification for a simple and rapid analysis of disulfide bonds using thermostable protease-immobilized microreactors (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口浩、宮崎真佐也、前田英明
  • 雑誌名: Proteomics 10巻 ページ: 2942-2949
• [雑誌論文] Multidigestion in continuous flow tandem protease-immobilized microreactors for proteomic analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口浩、宮崎真佐也、河済博文、前田英明
  • 雑誌名: Analytical Biochemistry 407巻 ページ: 12-18
• [雑誌論文] Refolding of difficult-to-fold proteins by a gradual decrease of denaturant using microfluidic chips (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, H., Miyazaki, M., Briones-Nagata, M.P., Maeda, H.
  • 雑誌名: J.Biochem. 巻: 147 ページ: 895-903
  • NAID: 10027876657
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multidigestion in continuous flow tandem protease-immobilized mirror eactors for proteomic analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, H., Miyazaki, M., Kawazumi, H., Maeda, H.
  • 雑誌名: Anal.Biochem. 巻: 407 ページ: 12-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteolysis approach without chemical modification for a simple and rapid analysis of disulfide bonds using thermostable protease-immobilized microreactors. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, H., Miyazaki, M., Maeda, H.
  • 雑誌名: Proteomics 巻: 10 ページ: 2942-2949
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid post-translational modification analysis by enzyme-immobilized microreactor (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yamaguchi, ほか
  • 雑誌名: Peptide Science 2009 ページ: 451-454
  • 査読あり
• [雑誌論文] Refolding of Difficult-to-fold Proteins by a Gradual Decrease of Denaturant Using Microfluidic Chips (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yamaguchi, ほか
  • 雑誌名: J. Biochem. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロ空間を用いる有機合成反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也、前田英明
  • 雑誌名: 化学と教育 57巻 ページ: 364-367
• [雑誌論文] Rapid and efficient proteolysis for proteomic analysis by protease-immobilized microreactor (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口浩、宮崎真佐也, ほか
  • 雑誌名: Electrophoresis 30巻 ページ: 3257-3264
• [雑誌論文] Polymer Chemistry in Microfluidic Reactor (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也, ほか
  • 雑誌名: Micro and Nanosystem 1巻 ページ: 193-204
• [雑誌論文] Rapid and efficient proteolysis for proteomic analysis by protease-immobilized microreactor (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yamaguchi, ほか
  • 雑誌名: Electrophoresis 30 ページ: 3257-3264
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロ空間を用いる有機合成反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也、前田英明
  • 雑誌名: 化学と教育 57 ページ: 364-367
• [雑誌論文] Polymer Chemistry in Microfluidic Reactor (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaya Miyazaki, ほか
  • 雑誌名: Micro and Nanosystem 1 ページ: 193-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid Protein Digestion by Protease-immobilized Microreactor (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yamaguchi, 他
  • 雑誌名: Peptide Science 2008 ページ: 519-520
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzymatic processing in microfluidic reactors (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也, ほか
  • 雑誌名: Enzymatic processing in microfluidic reactors 25巻 ページ: 405-428
• [雑誌論文] Biomolecular Synthesis in Microfluid (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也、前田英
  • 雑誌名: Encyclopedia of Micro-and Nanofluidics ページ: 76-84
• [雑誌論文] Enzymatic processing in microfluidic reactors. (2008)
  • 著者名/発表者名: Masaya Miyazaki, 他
  • 雑誌名: Biotechnology and Genetic Engineering Reviews 25 ページ: 405-428
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biomolecular Synthesis in Microfluid (2008)
  • 著者名/発表者名: Masaya Miyazaki, Hideaki Maeda
  • 雑誌名: Encyclopedia of Micro- and Nanofluidics ページ: 76-84
  • 査読あり
• [学会発表] 合成プローブを用いた光架橋とマイクロリアクタを用いた配列解析による分子間相互作用解析技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也、山口浩、犬養吉成、長田聡史、兒玉浩明
  • 学会等名: 第13回佐賀大学連携大学院産学官交流セミナー
  • 発表場所: 佐賀市
  • 年月日: 2011-01-27
• [学会発表] Simple and rapid proteolysis by protease-immobilized microfluidic reactor for proteomic analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也、山口浩、前田英明
  • 学会等名: 2010 Interantional Chemical Congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2010)
  • 発表場所: Honolulu, HI, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Proteolysis approach without chemical modification for a simple and rapid analysis of disulfide bonds using thermostable protease-immobilized microreactors. (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也、山口浩、前田英明
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会(BMB2010)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] A simple and rapid analysis of disulfide bonds in proteins using ther mostable protease-immobilized microfluidic reactors integrated with MS (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也、山口浩、前田英明
  • 学会等名: The 5^<th> International Peptide Symposium
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いたプロテオミクス解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 九大先導研ナノバイオ・JST先端計測合同シンポジウム
  • 発表場所: 福岡市(招待講演)
  • 年月日: 2010-10-25
• [学会発表] 酵素固定化マイクロリアクターを用いたタンパク質翻訳後修飾の迅速解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉塚紗央里、山口浩、宮崎真佐也、前田英明
  • 学会等名: 第47回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2010-07-10
• [学会発表] プロテアーゼ固定化マイクロリアクターによるジスルフィド結合の迅速解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也、山口浩、前田英明
  • 学会等名: 平成22年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] Enzymatic Conversion in Enzyme-Immobilized Microchannel Reactor with Cross-Linked Enzyme Membrane (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也, ほか
  • 学会等名: 11th International Conference on Microreaclion Technology(IMRET11)
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2010-03-08
• [学会発表] プロテオミクス解析用マイクロリアクターの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口浩, ほか
  • 学会等名: 第12回連携大学院産学官交流セミナー
  • 発表場所: 鳥栖市
  • 年月日: 2010-01-18
• [学会発表] マイクロ空間化学のバイオテクノロジーへの応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 第4回ナノバイオデバイス・ワークショップ
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2010-01-15
• [学会発表] マイクロ空間化学のバイオテクノロジーへの応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 第4回ナノバイオデバイスワークショップ
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2010-01-11
• [学会発表] Simple and rapid proteolysis by protease-immobilized microfluidic reactor for proteomic analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也, ほか
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem2010)
  • 発表場所: Honolulu, HI, U.S.A.
• [学会発表] A simple and rapid analysis of disulfide bonds in proteins using thermostable proteaseimmobilized microfluidic reactors integrated with MS (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也, ほか
  • 学会等名: The 5th International Peptide Symposium
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いたプロテオミクス解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 九州大学先導物質化学研究所・JST 先端計測合同シンポジウム
  • 発表場所: 福岡市
• [学会発表] Enzymatic Conversion in Enzyme-Immobilized Microchannel Reactor with Cross-Linked Enzyme Membrane (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也, ほか
  • 学会等名: 11th International Conference on Microreaction Technology (IMRET11)
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] Rapid Post-Translational Modification Analysis by Enzyme- Immobilized Microreactor (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也, ほか
  • 学会等名: International Symposium on Microchemistry and Microsystems(ISMM2009)
  • 発表場所: 金沢市
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] 酵素固定化マイクロリアクターによるタンパク質翻訳後修飾の迅速分析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口浩, ほか
  • 学会等名: 第46回ペプチド討論会
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] 酵素固定化マイクロ流体デバイスによるタンパク質リン酸化の迅速解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口浩, ほか
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2009-10-02
• [学会発表] PEG化ポリリジンによる酵素の固定化と活性への効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口浩, ほか
  • 学会等名: 第46回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2009-07-11
• [学会発表] 酵素固定化マイクロリアクターを用いたタンパク質の迅速加水分解 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口浩, ほか
  • 学会等名: 第46回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州市
  • 年月日: 2009-07-11
• [学会発表] タンパク質の迅速加水分解反応を行うマイクロリアクターの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口浩, ほか
  • 学会等名: 第19回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 東広島市
  • 年月日: 2009-05-24
• [学会発表] プロテアーゼ固定化マイクロリアクターを用いたタンパク質の迅速加水分解 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口浩, ほか
  • 学会等名: 平成21年度 日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2009-05-17
• [学会発表] Rapid Post-Translational Modification Analysis by Enzyme-Immobilized Microreactor (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也, ほか
  • 学会等名: International Synposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM2009)
  • 発表場所: 金沢市
• [学会発表] Cross-linked Aggregated Hydrogel Membrane Formation as Immobilization Method of Enzyme Onto Microchannel Surface (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也, ほか
  • 学会等名: The IUMRS International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2008)
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] Protease-immobilized microreactor for rapid protein digestion (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也, ほか
  • 学会等名: 17th Meeting of Methods in Protein Structure Analysis (MPSA2008)
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] Cross-Linked Aggregated Hydrogel Membrane Formation as Immobilization Method of Enzymes onto Microchannel Surface (2008)
  • 著者名/発表者名: Masaya Miyazaki, 他
  • 学会等名: The IUMRS International Conference in Asia(IUMRS-ICA2008)
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] 酵素固定化マイクロリアクターにおけるPEGイヒポリリジンの効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山口浩, 他
  • 学会等名: 第18回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] Protease-immobilized microreactor for rapid protein digestion (2008)
  • 著者名/発表者名: 角久間隆文, 他
  • 学会等名: 第18回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] 酵素固定化マイクロリアクターによるタンパク質の迅速加水分解 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山口浩, 他
  • 学会等名: 第45回ぺプチド討論会
  • 発表場所: 東京都
• [図書] Limited proteolysis in proteomics using protease-immobilized microreactors.Method in Molecular Biology Series-Functional Genomics, 2nd ed., (Kaufmann, M.and Klinger, C.eds) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, H., Miyazaki, M., Maeda, H.
  • 出版者: Humana Press(Springer reference)(掲載確定)
• [図書] Limited proteolysis in proteomics using protease-immobilized microreactors.、Method in Molecular Biology Series-Functional Genomics, 2nd ed., (Kaufmann, M. and Klinger, C. eds)
  • 著者名/発表者名: 山口浩、宮崎真佐也、前田英明
  • 出版者: Humana Press (受理済)
• [備考] ホームページ
  • URL: http://unit.aist.go.jp/msrc/ci/index.html