| 研究課題/領域番号 |
20K20638
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
野瀬 健 九州大学, 基幹教育院, 教授 (10301334)
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| 研究分担者 |
前田 衣織 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (50311858)
友原 啓介 京都薬科大学, 薬学部, 講師 (40711677)
巣山 慶太郎 九州大学, 基幹教育院, 助教 (60707222)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
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| キーワード | 天然タンパク質 / ペプチド / 循環型社会 / 環境調和型素材 / 未利用資源活用 / エラスチンペプチド / タンパク質資源 / マイクロプラスチック / 疎水性芳香族化合物 / 有害物吸着 / 温度応答性 / エラスチン様ペプチド / 人工網モデル / 天然由来タンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
マイクロプラスチックの環境汚染が問題となる中、それらを捕集するための素材を、現在利用が進んでいない天然由来タンパク質を母体として調製することを目的とする。特に、タンパク質を高機能化するために感温性ペプチドで架橋することにより温度に依存して変化する網目構造を構築することを試みる。温度依存的に構造変化するタンパク質・エラスチンをモデルとして、エラスチン様ペプチドによる架橋反応をタンパク質に施しプラスチック粒子のサイズに対応した網目構造を構築することで、既存の石油化学製品とは異なる環境影響が非常に小さな、タンパク質性素材に結合する有害物質を除去可能で安全な吸着素材を開発することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、マイクロプラスチックの環境汚染が問題となる中、それらを捕捉する新素材を開発することを目指した。調製される素材は、現在利用されていない天然由来タンパク質の活用を目指し、タンパク質を感温性ペプチドを用いて架橋することで網目構造を形成し粒子サイズや物質の性質に対応した網目構造を構築することで、粒子の捕集・脱着能を持った人工網モデル素材を調製した。また、架橋のためのさまざまな感温性ペプチドアナログを調製し、高機能なペプチドを見出した。これらの結果より、マイクロプラスチック粒子や有害化学物質を除去可能な素材の開発への道筋が開かれた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的な意義としては、機能性ペプチド分子、ここでは温度応答性ペプチドをタグとして天然タンパク質に結合させることにより、そのペプチドの機能をタンパク質に付与し、機能の発揮が可能となる事例を示したことである、また、社会的な意義としては、未利用未活用のタンパク質など、さまざまなタンパク質に機能性ペプチドタグを結合させることで、簡便にその機能を持った新素材、しかも環境にやさしいタンパク質製のアミノ酸のみからなるバイオ素材の調製が可能となるなど、循環型環境調和型社会の形成に寄与する新しい機能性素材の作成例を本研究において示すことができたということである。
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