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Computational design of recognition peptide based plasmonic biosensor for small molecules detection

研究課題

研究課題/領域番号 21K14169
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

WANG JIN  岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 准教授 (10870975)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードpeptide / computational design / plasmonic biosensor / small molecules / drug molecule / computational design / odorant binding protein / docking / organic receptors / 計算分子設計 / ペプチド / プラズモニック / がんやCOVID-19のVOCsバイオマーカー
研究開始時の研究の概要

Peptide as a promising molecular recognition element has gained intense interest for developing novel sensing devices. In this study, rational design of peptide based plasmonic biosensor for small molecules (volatile organic compounds biomarkers from cancer/disease and COVID-19) will be developed.

研究成果の概要

SARS-CoV-2に関連するVOCを認識するために、オドラント結合タンパク質(OBP)由来の一連のペプチドが戦略的に設計されました。COVID-19感染中に呼気中に見られる代表的なVOCとして、エタノール、ノナナール、ベンズアルデヒド、酢酸、アセトンが選ばれました。これらのペプチドは、計算ドッキングおよび予測ツールを使用して特徴付けと分析が行われ、ドッキングモデル、結合親和性、配列特異性、構造折り畳みなどの要因が検討されました。さらに、DNAアプタマーやAPTESなどの有機受容体といったバイオレセプターも、小分子(コルチゾールや芳香族化合物など)の高感度検出に利用されました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

The research on peptide-based plasmonic biosensors for detecting VOCs, biomarkers for diseases like COVID-19 and cancer, advances molecular detection technology. It enables early, non-invasive diagnosis, improving public health by enhancing early detection and monitoring capabilities.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Terahertz aptasensor for dopamine neurochemical detection2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Jin、Morita Kosei、Ando Masaki、Yoshida Sota、Nagata Hiroki、Sakai Kenji、Kiwa Toshihiko
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 16 号: 5 ページ: 052002-052002

    • DOI

      10.35848/1882-0786/acd102

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multifunctional terahertz microscopy for biochemical and chemical imaging and sensing2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Jin、Ando Masaki、Nagata Hiroki、Yoshida Sota、Sakai Kenji、Kiwa Toshihiko
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 220 ページ: 114901-114901

    • DOI

      10.1016/j.bios.2022.114901

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] All-in-one terahertz taste sensor: integrated electronic and bioelectronic tongues2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Jin、Sakai Kenji、Kiwa Toshihiko
    • 雑誌名

      Sensors & Diagnostics

      巻: 2 号: 3 ページ: 620-626

    • DOI

      10.1039/d3sd00038a

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rational Design of Peptides Derived from Odorant-Binding Proteins for SARS-CoV-2-Related Volatile Organic Compounds Recognition2023

    • 著者名/発表者名
      Jin Wang, Keiji Sakai and Toshihiko Kiwa
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 12 ページ: 3917-3917

    • DOI

      10.3390/molecules27123917

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visualization of Charge-Transfer Complex for the Detection of 2,4,6-Trinitrotoluene Using Terahertz Chemical Microscope2021

    • 著者名/発表者名
      jin Wang
    • 雑誌名

      Journal of the electrochemistry society

      巻: 168 号: 11 ページ: 117517-117517

    • DOI

      10.1149/1945-7111/ac3a2c

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Comparative Study of Terahertz Chemical Microscopy and Flexible ISFET Approaches for Calcium Ion Detection2023

    • 著者名/発表者名
      Jin Wang
    • 学会等名
      2023 48th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multifunctional Terahertz Chemical Microscope for Biomolecules Detection,2023

    • 著者名/発表者名
      Jin Wang
    • 学会等名
      11th international Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT2023),
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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