マイクロ流路を利用した分子の２次元配列技術

• 研究課題/領域番号: 23310092
• 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: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 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, 研究チーム長 (70344231)
• 研究分担者: 山口 浩 東海大学, 阿蘇教養教育センター, 准教授 (00466236)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2011年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: マイクロ化学システム / 表面 / 固定化 / 標識 / ナノマイクロ化学 / 酵素反応 / 規則配置 / マイクロリアクタ / 固定化技術

研究概要

本研究では、我々が独自に開発してきたマイクロ化学デバイスを用いる多段階の酵素反応技術を発展させ、より効率的な生理活性分子合成技術として酵素反応を用いるための技術開発を最終目標とした。生体に近い効率での多段階酵素反応を行うために、生体内とほぼ同等の空間配置構築のために、ナノメートルオーダーで２次元に酵素分子を規則配置するDNAを足場とした各種分子固定化技術を開発した。これらの固定化技術を用いてマイクロ流路内に酵素分子を規則固定化したマイクロリアクタを作製して多段階の酵素反応に供与し、効率的な生理活性分子合成デバイスのとしての応用の可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Cationic Comb-Type Copolymer Excludes Intercalating Dye from DNA Without Inducing DNA Condensation (2014)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Maruyama, Naotaka Sonda, Kohei Yamasaki, Masanori Hirano, Satoru Kidoaki, Naohiko Shimada, Masatoshi Maeki, Masaya Miyazaki
  • 雑誌名: Current Nanoscience 巻: 10 ページ: 185-188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Refolding Techniques for Biologically Active Recombinant Proteins from Inclusion Bodies (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yamaguchi, Masaya Miyazaki
  • 雑誌名: Biomolecules 巻: 4 号: 1 ページ: 235-251
  • DOI: 10.3390/biom4010235
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlling Protein Crystal Nucleation by Droplet-Based Microfluidics (2014)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Maeki, Yuki Teshima, Saori Yoshizuka, Hiroshi Yamaguchi, Kenichi Yamashita, Masaya Miyazaki
  • 雑誌名: CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL 巻: 20 号: 4 ページ: 1049-1056
  • DOI: 10.1002/chem.201303270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple density-based particle separation in a microfluidic chip (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Sugiyama, Yuki Teshima, Kenichi Yamanaka, Maria Portia Briones, Masatoshi Maeki, Kenichi Yamashita, Masashi Takahashi, Masaya Miyazaki
  • 雑誌名: ANALYTICAL METHODS 巻: 6 号: 1 ページ: 308-311
  • DOI: 10.1039/c3ay40971f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzyme-immobilized reactors for rapid and efficient sample preparation in MS-based proteomic studies (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yamaguchi, Masaya Miyazaki
  • 雑誌名: Proteomics 巻: 13 ページ: 457-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] A method for generating metastable crystal in a microdroplet (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Teshima, Masatoshi Maeki, Kenichi Yamashita, Masaya Miyazaki
  • 雑誌名: CRYSTENGCOMM 巻: 15 号: 46 ページ: 9874-9877
  • DOI: 10.1039/c3ce40940f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlling One Protein Crystal Growth by Droplet-based Microfluidics System (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yamaguchi, Masatoshi Maeki, Kenichi Yamashita, Hiroyuki Nakamura, Masaya Miyazaki, Hideaki Maeda
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 153 号: 4 ページ: 339-346
  • DOI: 10.1093/jb/mvt001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving the catalytic performance of laccase using a novel continuous-flow microreactor (2013)
  • 著者名/発表者名: L. Lloret, G. Eibes, M.T. Moreira, G. Feijoo, J.M. Lema, M. Miyazaki
  • 雑誌名: Chemical Engineering Journal 巻: 223 ページ: 497-506
  • DOI: 10.1016/j.cej.2013.03.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロ化学システムを用いるプロセッシング技術の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 雑誌名: 化学とマイクロ・ナノシステム 巻: 11（2） ページ: 16-17
• [雑誌論文] 「微小流体光学（Optofl uidics）：マイクロフォトニクスと流体の融合」 解説小特集号によせて (2012)
  • 著者名/発表者名: 興雄司、宮崎真佐也
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 40 ページ: 911-912
  • NAID: 130007891231
• [雑誌論文] マイクロ流体チップへのオプティクス埋め込み (2012)
  • 著者名/発表者名: 山下健一、宮崎真佐也
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 40 ページ: 942-946
  • NAID: 10031140360
  • 査読あり
• [雑誌論文] PROTEASE-IMMOBILIZED MICROREACTOR FOR RAPID AND SITE-SPECIFIC AFFINITY TAG CLEAVAGE (2012)
  • 著者名/発表者名: Asanomi, Y., et al
  • 雑誌名: PEPTIDE SCIENCE 2011 ページ: 395-396
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzyme-Immobilized MicrofluidicProcess Reactors (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuya Asanomi, Hiroshi Yamaguchi, Masaya Miyazaki, Hideaki Maeda
  • 雑誌名: Molecules 巻: 16(7) 号: 7 ページ: 6041-6059
  • DOI: 10.3390/molecules16076041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Poly-lysine supported cross-linked enzyme aggregates with efficient enzymatic activity and high operational stability (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, H., et al
  • 雑誌名: Catalysis Science & Technology 巻: 1 号: 7 ページ: 1259-1261
  • DOI: 10.1039/c1cy00084e
  • 査読あり
• [雑誌論文] タンパク質・ペプチドの配列解析用ツールとしてのマイクロ化学デバイス (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 雑誌名: Peptide Newsletter Japan ページ: 8-11
• [学会発表] Microfluidic devices for protein sequence and structure analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaya Miyazaki
  • 学会等名: Pittcon 2014
  • 発表場所: McCormick Hall, Cigago, IL, USA
  • 年月日: 2014-03-03
• [学会発表] Microfluidic devices for protein sequence and structure analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaya Miyazaki
  • 学会等名: Pittcon 2014
  • 発表場所: McCormick Hall (Cicago, IL, USA)
  • 招待講演
• [学会発表] An approach for controlling polymorphism of organic crystals by using droplet-based microfluidics (2013)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Maeki, Yuki Teshima, Kenichi Yamashita, Masaya Miyazaki
  • 学会等名: 2013 Joint Japan/Taiwan/Korea Chemical Engineering Conference
  • 発表場所: 崇城大学熊本市民ホール（熊本市）
• [学会発表] マイクロ空間を用いる有機分子の晶析制御技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 真佐也
  • 学会等名: 2013化学工学会九州セミナー
  • 発表場所: 崇城大学熊本市民ホール（熊本市）
  • 招待講演
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いるタンパク質のプロセッシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 第37回 蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
  • 発表場所: 新湯ホテル（雲仙市）
  • 招待講演
• [学会発表] マイクロ流体デバイスとミクロシーディング法による好冷細菌Pseudoalteromonas sp.AS-131由来グルコキナーゼの結晶化の制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 真栄城正寿，湧川盛洋，Ashtamurthy Pawate，河本正秀，山下 健一，Paul J. A. Kenis，渡邉啓一，宮崎真佐也
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] Crystallization of Glucokinase from Psychrophilic Pseudoalteromonas sp. AS-131 in Microfluidic Chip and Its Application for On-chip X-ray Diffraction (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaya Miyazaki, Masatoshi Maeki, Ashtamurthy Pawate, Wakukawa Morihiro, Kenichi Yamashita, Keiichi Watanabe, Paul J. A. Kenis
  • 学会等名: RSC Tokyo International Conference 2013
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉市）
• [学会発表] 微小液滴を用いた有機結晶の多型制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 手島裕貴，真栄城正寿，山下健一，宮崎真佐也
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム学会第27回研究会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いたタンパク質結晶のシーディング (2013)
  • 著者名/発表者名: 真栄城正寿，湧川盛洋，Ashtamurthy Pawate，山下健一，渡邉啓一，Paul J. A. Kenis，宮崎真佐也
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム学会第27回研究会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた好冷細菌Pseudoalteromonas sp.AS-131由来グルコキナーゼ結晶のシーディング (2013)
  • 著者名/発表者名: 真栄城正寿，湧川盛洋，Ashtamurthy Pawate，山下健一，Paul J. A. Kenis，宮崎真佐也，渡邉啓一
  • 学会等名: 平成25年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 佐賀大学（佐賀市）
• [学会発表] マイクロ化学システムを用いるプロセッシング技術の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 第25回化学とマイクロナノシステム研究会
  • 発表場所: 熊本県崇城大学
  • 年月日: 2012-05-17
• [学会発表] ミクロ流路を利用したDNA・リガンド相互作用の一分自計測とその応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 「物質・デバイス領域共同研究拠点特定課題」B-5課題研究集会
  • 発表場所: 福岡県、九州大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-05
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いる生体関連物質プロセッシング技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 仙台マイクロナノ国際フォーラム
  • 発表場所: 宮城県江陽グランドホテル
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いる生体関連物質プロセッシング技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 仙台マイクロナノ国際フォーラム2011
  • 発表場所: 宮城県、江陽グランドホテル(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] PROTEASE-IMMOBILIZED MICROREACTOR FOR RAPID AND SITE-SPECIFIC AFFINITY TAG CLEAVAGE (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 第48回ペプチド討論会
  • 発表場所: 北海道、札幌国際コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] フローストレッチング法を利用したポリカチオン-DNA相互作用の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尊田尚孝, ほか8名
  • 学会等名: 第21回バイオ・高分子シンポジウム
  • 発表場所: 大阪府、関西大学
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] マイクロ化学システムを用いるプロセッシング技術の開発
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 第25回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 崇城大学、熊本市
  • 招待講演
• [学会発表] マイクロ化学デバイスを用いた効率的アフィニティータグ切断法の開発
  • 著者名/発表者名: 浅海裕也、古賀裕也、山口浩、渡口啓史、関 清彦、光富勝、兒玉浩明、前田英明、宮崎真佐也
  • 学会等名: 平成24年度生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡大学、福岡市
• [学会発表] Laccase-immobilized microreactors for the removal of estrogenic compounds
  • 著者名/発表者名: Lucia Lloret Caulonga、宮崎 真佐也、G. Eibes、 G. Feijoo、 M.T. Moreira、J.M. Lema
  • 学会等名: 第25回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 崇城大学、熊本市
• [学会発表] マイクロ化学システムを用いるプロセッシング技術
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 第3回生物計測化学懇談会
  • 発表場所: 北海道大学、札幌市
  • 招待講演
• [学会発表] ミクロ流路を利用したDNA・リガンド相互作用の一分子計測とその応用
  • 著者名/発表者名: 宮崎真佐也
  • 学会等名: 平成24年度「物質・デバイス領域共同研究拠点特定課題」B-5課題研究集会
  • 発表場所: 九州大学、福岡市
  • 招待講演
• [図書] Microreactors in Organic Synthesis and Catalysis, 2nd ed. (Wirth, T.ed.) (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaya Miyazaki, Maria Portia Briones-Nagata, Takeshi Honda, Hiroshi Yamaguchi
  • 出版者: Wiley-VCH
• [図書] Microreactors in Organic Synthesis and Catalysis, Second Edition (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaya Miyazaki, Maria Portia Briones Nagata, Takeshi Honda, Hiroshi Yamaguchi
  • 総ページ数: 77
  • 出版者: Wiley-VCH
• [図書] Microreactors in Organic Chemistry and Catalysis (Thomas Wirth ed.), 2nd ed. (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaya Miyazaki et al.
  • 総ページ数: 465
  • 出版者: Wiley-VCH
• [図書] Integrative Proteomics (Leung E. ed) (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yamaguchi, Masaya Miyazaki, Hideaki Maeda
  • 出版者: InTech-Croatia
• [図書] Integrative Proteomics (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, H., et al
  • 総ページ数: 442
  • 出版者: InTech-Croatia
• [図書] Methods in Molecular Biology Vol. 815 Functional Genomics, Second Edition (Kaufmann, M. & Klinger, C. eds) (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yamaguchi, Masaya Miyazaki, Hideaki Maeda
  • 出版者: Humana Press
• [図書] Methods in Molecular Biology Series-Functional Genomics, Second Edition (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, H., et al
  • 総ページ数: 418
  • 出版者: Springer (Humana Press)
• [備考]
  • URL: https://staff.aist.go.jp/m.miyazaki/index.html