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棒状ウイルスの磁場配向による高選択的ファージディスプレイ法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H02791
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

石田 康博  国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (20343113)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワードファージディスプレイ法 / 分子進化工学 / 親和性選択 / ライブラリ / 磁場配向 / ファージディスプレイ 法
研究開始時の研究の概要

標的に対し強固に結合するペプチドを得る上で、ファージディスプレイ法は有用な手法であるが、提示ペプチドよりはるかに巨大なファージ外殻が標的に非特異的に吸着し、選別効率を低下させることが長年の問題であった。本研究では、平滑な基板に固定された標的物質にファージライブラリを相互作用させる際、磁場でファージを垂直方向に配向することにより非特異吸着を軽減するという、新たなファージディスプレ法の開拓を目指す。

研究成果の概要

M13ファージを用いたファージディスプレイ法は、望みの物質に選択結合するペプチドを得る有力な方法であるが、ファージ外殻は提示ペプチドより遥かに巨大なため、標的物質と非特異的に吸着したり、提示ペプチドと標的物質との相互作用を阻害したりすることで、吸着選択の効率を下げることが懸念されてきた。一方で繊維状ファージは、磁場により配向できることが知られている。本研究では、ファージを標的物質表面に対し垂直に磁場配向させることで、ファージ外殻による標的物質への非特異吸着を抑制したり、ライブラリから選択されるクローン群の組成を変化させたりすることを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

2018年ノーベル化学賞の対象ともなったファージディスプレイ法が、その創設以来抱える問題(巨大なファージ外殻による吸着選択効率の低下)に対し、化学物質の添加を必要とせずにクリーンな物理的刺激のみを用い、様々な標的物質に対し適応できる解決法を提示した。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 10件)

  • [雑誌論文] Efficient Preparation of Stereopure Amphiphilic 1,2-Amino Alcohols by Using Preparative Enantioselective HPLC2022

    • 著者名/発表者名
      Hayato Kanai, Kuniyo Yamada, Koichi Kodama, and Yasuhiro Ishida
    • 雑誌名

      Chirality

      巻: 34 号: 2 ページ: 295-305

    • DOI

      10.1002/chir.23395

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Architecture of an Amphiphilic Amino Alcohol as a Versatile Chiral Environment for Stereocontrolled Photoreaction of Various Anthracenes2022

    • 著者名/発表者名
      Hayato Kanai, Kuniyo Yamada, Krishnachary Salikolimi, Koichi Kodama, and Yasuhiro Ishida
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 28 号: 62

    • DOI

      10.1002/chem.202201940

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two‐Step Divergent Synthesis of Monodisperse and Ultra‐Long Bottlebrush Polymers from an Easily Purifiable ROMP Monomer2021

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi Yoshihiro、Horimoto Noriko Nishizawa、Yamada Kuniyo、Matsushita Yoshitaka、Takeuchi Masayuki、Ishida Yasuhiro
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 号: 3 ページ: 1528-1534

    • DOI

      10.1002/anie.202009759

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A mechanically adaptive hydrogel with a reconfigurable network consisting entirely of inorganic nanosheets and water2020

    • 著者名/発表者名
      Koki Sano, Naoki Igarashi, Yasuo Ebina, Takayoshi Sasaki, Takaaki Hikima, Takuzo Aida, Yasuhiro Ishida
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 6026-6026

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19905-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Nanocolloid-Based Soft Materials with Anisotropy, Autonomy, and Polarity2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Ishida
    • 学会等名
      5th Stockholm-Tokyo Workshop 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生物に近づく精密合成ソフトマテリアル:異方性・自律性・階層性・方向性2022

    • 著者名/発表者名
      石田 康博
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コロイド粒子の磁場配向に基づくソフトマテリアルの精密合成2022

    • 著者名/発表者名
      石田 康博
    • 学会等名
      第31回ポリマー材料フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Macroscopically Oriented Helical Nanopores for Aligning Chromophores Noncentrosymmetrically2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Ishida
    • 学会等名
      International CREST-CPL Conference (ICCC-2022) in Awaji
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] コロイドが水中につくる巨大格子のテンプレート機能2022

    • 著者名/発表者名
      石田 康博
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 磁場で制御されるファージ集合体の可変秩序構造2022

    • 著者名/発表者名
      王 樹旭、内田 紀之、石田 康博、相田 卓三
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Bioinspired Soft Materials with Anisotropic Structures2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Ishida
    • 学会等名
      Biomaterials International 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分子フラスコの科学:キラル分子の分離・検出・生産・配列2021

    • 著者名/発表者名
      石田 康博
    • 学会等名
      第 97回高分子若手研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 殆どが水でできたフォトニック結晶:光を操るための全く新しいツール2021

    • 著者名/発表者名
      石田 康博
    • 学会等名
      “光”機到来!Qコロキウム 第13回
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetically controllable phage assembly with centimeter sizescale2021

    • 著者名/発表者名
      Shuxu wang, Yasuhiro Ishida, Noriyuki Uchida, and Takuzo Aida
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ついに実用的機能を発揮し始めた、らせん超分子ポリマー2020

    • 著者名/発表者名
      石田 康博
    • 学会等名
      CEMS Topical Meeting Online "超分子ポリマーの進化系"
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Helical supramolecular polymers with rationally designed binding sites for chiral guest recognition2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Ishida
    • 学会等名
      Molecular Chirality Asia 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生物に近づく精密ソフトマテリアル -異方性・階層性・自立性-2020

    • 著者名/発表者名
      石田 康博
    • 学会等名
      関東高分子若手研究会 秋の講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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