ポリチオフェンナノ粒子－蛋白質複合体の創製とその利用

• 研究課題/領域番号: 23750187
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 水野 稔久 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90345950)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 導電性高分子 / 蛋白質 / ナノ粒子 / 蛍光プローブ / PEDOT / 共役性高分子 / 酸化還元応答プローブ

研究概要

光学的、電気化学的に種々の応用が期待される共役性高分子をその対象に選び、これを蛋白質共存下で合成、複合化する事により、共役性高分子/ 蛋白質複合体の調製を行った。変性剤により部分的に変性した蛋白質を3,4-ジオキシエチレンチオフェン（EDOT）の乳化剤として利用しそのまま酸化重合を水中で行うことで、直径50 nm程度の均一な粒子径を持ったポリ3,4-ジオキシエチレンチオフェン（PEDOT）/Proteinナノ粒子の調製に成功した。このナノ粒子は水中で可溶であり、FITCを表面修飾した場合にはPEDOT部位が酸化状態、還元状態と変化することでFITCからの蛍光発色挙動が変化することがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular Assembly of Chlorophyll Derivatives Using Recombinant Light-Harvesting Polypeptides with His-tag and Its Immobilization on a Gold Electrode (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sakai, T. Noji, M. Kondo, T. Mizuno, T. Dewa, T. Ochiai, H. Yamakawa, S. Itoh, H. Hashimoto, M. Nango
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29 ページ: 5104-5109
• [雑誌論文] Applications of Peptide Gemini Surfactants as Solubilization Surfactants for Photosystems I and II of Cyanobacteria (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Koeda, K. Umezaki, T. Noji, A. Ikeda, K. Kawakami, M. Kondo, Y. Yamamoto, J. Shen, K. Taga, T. Dewa, M. Nango, T. Tanaka, T. Mizuno
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29(37)
• [雑誌論文] Creation of fibrous nanotube of green fluorescent protein by conjugation with pH-responsive polymer, poly (2-vinylpyridine), and use of a microfluidic synthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Okiyama, E. Ota, A. Sumino, T. Noji, K. Yamamoto, J. Oku, T. Dewa, T. Tanaka, T. Mizuno
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 42(5) ページ: 495-497
  • NAID: 10031167802
• [雑誌論文] Creation of cross-linked bilayer membranes that can incorporate membrane proteins from oligo-Asp-based PG-surfactants (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Koeda, K. Umezaki, A. Sumino, A. Ikeda, Y. Yamamoto, T. Dewa, K. Taga, M. Nango, T. Tanaka, T. Mizuno
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29(34)
• [雑誌論文] Creation of cross-linked bilayer membranes that can incorporate membrane proteins from oligo-asp-based Peptide gemini surfactants. (2013)
  • 著者名/発表者名: Koeda, S. ; Umezaki, K. ; Sumino, A. ; Noji, T. ; Ikeda, A. ; Yamamoto, Y. ; Dewa, T. ; Taga, K. ; Nango, M. ; Tanaka, T. ; Mizuno, T.
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29 号: 37 ページ: 11695-11704
  • DOI: 10.1021/la401566h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Applications of Peptide Gemini Surfactants as Solubilization Surfactants for Photosystems I and II of Cyanobacteria (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Koeda, Katsunari Umezaki, Tomoyasu Noji, Atsushi Ikeda, Keisuke Kawakami, Masaharu Kondo, Yasushi Yamamoto, Jian-Ren Shen, Keijiro Taga, Takehisa Dewa, Mamoru Nango, Toshiki Tanaka, Toshihisa Mizuno
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29 号: 37 ページ: 11667-11680
  • DOI: 10.1021/la402167v
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creation of fibrous nanotube of green fluorescent protein by conjugation with pH-responsive polymer, poly (2-vinylpyridine), and use of a microfluidic synthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoya Okiyama, Eriko Ota, Ayumi Sumino, Tomoyasu Noji, Katsuhiro Yamamoto, Jun-ichi Oku, Takehisa Dewa, Toshiki Tanaka, Toshihisa Mizuno
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 42 ページ: 495-497
  • NAID: 10031167802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of Rhodobacter sphaeroides PufX bearing maltose-binding protein and its effect on the stability of reconstituted light-harvesting core antenna complex (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Sakai, A. Hiro, M. Kondo, T. Mizuno, T. Tanaka, T. Dewa, M. Nango
  • 雑誌名: Photosynthesis Research 巻: 111(1-2) ページ: 63-69
• [雑誌論文] Overexpression of Rhodobacter sphaeroides PufX bearing maltose-binding protein and its effect on the stability of reconstituted light-harvesting core antenna complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Shunnsuke Sakai, Akito Hiro, Masaharu Kondo, Toshihisa Mizuno, Toshiki Tanaka, Takehisa Dewa, Mamoru Nango
  • 雑誌名: Photosynthesis Research 巻: 111 ページ: 63-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Planar Bilayer Membranes on Solid Supports Using Peptide Gemini Surfactants (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsunari Umezaki, Shunsuke Sakai, Shuhei Koeda, Yasushi Yamamoto, Masaharu Kondo, Atsushi Ikeda, Takehisa Dewa, Keijiro Taga, Toshiki Tanaka, Toshihisa Mizuno
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 41
  • NAID: 10031126553
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic force microscopy of the molecular assembly of the photosynthetic core antenna light harvesting (LH)1-type complex composed of the recombinant LH1-αpeptide bearing the maltose-binding protein (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Sakai, A. Sumino, A. Hiro, T. Mizuno, T. Dewa, T. Tanaka, H. Hashimoto, M. Nango
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 40 ページ: 1280-1282
• [雑誌論文] 異なる機能を持った蛋白質ドメインの組み合わせによる刺激応答性蛋白質の合理的設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水野稔久
  • 雑誌名: 化学と教育 巻: 59 ページ: 212-213
• [学会発表] PEDOT/Proteinナノ粒子の調製法の最適化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 市来健太郎、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹
  • 学会等名: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-09-27
• [学会発表] Facile Preparation of Water-Soluble Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT)/Protein Nanoparticle (2013)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Ichiki, Takuya Ukon, Masaharu Kondo, Takehisa Dewa, Toshiki Tanaka, Toshihisa Mizuno
  • 学会等名: IGER International Symposium on Cell Surface Structures and Functions
  • 発表場所: Naogya
  • 年月日: 2013-09-02
• [学会発表] Creation of Bilayer Nanotube of Green Fluorescent Protein by Conjugating with pH-responsive Polymer, Poly (2-vinulpyridine) and Use of Microfluidic Synthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoya Okiyama, Tomoyau Noji, Jun-ichi Oku, Takehisa Dewa, Toshiki Tanaka, Toshihisa Mizuno
  • 学会等名: IGER International Symposium on Cell Surface Structures and Functions
  • 発表場所: Naogya
  • 年月日: 2013-09-02
• [学会発表] PEDOT/Proteinナノ粒子の調製と機能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 市来健太郎、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹
  • 学会等名: 第23回バイオ高分子シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2013-07-31
• [学会発表] タンパク質とPEDOTの複合化によるPEDOT/Proteinナノ粒子の調製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 市来健太郎、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 年月日: 2013-05-30
• [学会発表] PEDOT/Proteinナノ粒子の調製と生成機構の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 市来健太郎、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹
  • 学会等名: 日本化学会第94春期年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] 機能性ペプチドをグラフト化したGFPナノファイバーの調製と機能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 沖山直矢、水野稔久、大田英里子、角野歩、野地智康、出羽毅久、奥淳一、田中俊樹、杉安和憲、竹内正之
  • 学会等名: 日本化学会第93春期年会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] 種々の蛋白質とPEDOTの複合化によるPEDOT/Proteinナノ粒子の調製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 市来健太郎、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹
  • 学会等名: 日本化学会第93春期年会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] Creation of GFP Nanofiber by the Aid of pH-responsible Polymer Assembly (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Okiyama, T. Mizuno, E. Ohta, J. Oku, T. Tanaka, T. Dewa, K. Sugiyasu, M. Takeuchi
  • 学会等名: The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] 緑色蛍光蛋白質-ポリ(2-ビニルピリジン)複合体の会合挙動評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沖山直矢、水野稔久、大田英理子、奥淳一、出羽毅久、田中俊樹、杉安和憲、竹内正之
  • 学会等名: 第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会(名古屋)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-11-10
• [学会発表] pH応答性高分子の付加によるGFPナノファイバーの作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沖山直矢、水野稔久、大田英理子、奥淳一、出羽毅久、田中俊樹、杉安和憲、竹内正之
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: (名工大) 名古屋
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] Preparation and characterization of green fluorescent protein (GFP)-poly (2-vinylpyridine) conjugates (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Okiyama, E. Ohta, J. Oku, T. Dewa, T. Mizuno, T. Tanaka
  • 学会等名: The 2nd Asian Chemical biology Conference
  • 発表場所: Itoman (Okinawa)
  • 年月日: 2012-07-05
• [学会発表] 両親媒性蛋白質を利用したポリチオフェンナノ粒子の作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 右近卓也、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹、杉安和憲、竹内正之
  • 学会等名: 日本化学会第92春期年会(2012)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 緑色蛍光蛋白質―ポリ(2―ビニルピリジン)複合体の調製と機能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沖山直矢、水野稔久、酒井俊介、近藤政晴、出羽毅久、奥淳一、田中俊樹
  • 学会等名: 日本化学会第92春期年会(2012)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 設計蛋白質を用いたポリチオフェンナノ粒子の調製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 右近卓也、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹、杉安和憲、竹内正之
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] 設計蛋白質を用いたポリチオフェンナノ粒子の調製と機能評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 右近卓也、水野稔久、出羽毅久、田中俊樹、杉安和憲、竹内正之
  • 学会等名: 第5回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] タンパク質とPEDOTの複合化による PEDOT/Proteinナノ粒子の調製
  • 著者名/発表者名: 市来健太郎、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
• [学会発表] PEDOT/Proteinナノ粒子の調製と機能評価
  • 著者名/発表者名: 市来健太郎、水野稔久、近藤雅晴、出羽毅久、田中俊樹
  • 学会等名: 第23回バイオ高分子シンポジウム
  • 発表場所: 東工大大岡山キャンパス
• [学会発表] Facile Preparation of Water-Soluble Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT)/Protein Nanoparticle
  • 著者名/発表者名: Kentaro Ichiki, Takuya Ukon, Masaharu Kondo, Takehisa Dewa, Toshiki Tanaka, Toshihisa Mizuno
  • 学会等名: IGER International Symposium on Cell Surface Structures and Functions
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] PEDOT/Proteinナノ粒子の調製法の最適化
  • 著者名/発表者名: 市来健太郎、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹
  • 学会等名: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] PEDOT/Protein ナノ粒子の調製と生成機構の検討
  • 著者名/発表者名: 市来健太郎、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹
  • 学会等名: 日本化学会第９４春期年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 種々の蛋白質とPEDOTの複合化によるPEDOT/Proteinナノ粒子の調製
  • 著者名/発表者名: 市来健太郎、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹
  • 学会等名: 日本化学会第９３春期年会
  • 発表場所: 滋賀
• [学会発表] Formation of planar bilayer membranes on solid supports using peptide-based gemini surfactants
  • 著者名/発表者名: Katsunari Umezaki, Shunsuke Sakai, Shuhei Koeda, Yasushi Yamamoto, Shinya Ohiwa, Atsushi Ikeda, Takehisa Dewa, Keijiro Taga, Toshiki Tanaka, Toshihisa Mizuno
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists (IACIS) 2012
  • 発表場所: Sendai
• [学会発表] ペプチド骨格を含むジェミニ型界面活性剤の新規合成と平面二分子膜形成
  • 著者名/発表者名: 水野稔久、梅崎勝成、小枝周平、酒井俊亮、山本靖、池田篤志、近藤政晴、多賀圭次郎、出羽毅久、田中俊樹
  • 学会等名: 第６１回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 光化学系I, II (PSI, PSII)を用いたPG-surfactant の膜タンパク質可溶化試薬としての機能評価
  • 著者名/発表者名: 小枝 周平、水野 稔久、野地 智康、梅崎 勝成、酒井 俊亮、出羽 毅久、田中 俊樹、南後 守
  • 学会等名: 第２２回バイオ・高分子シンポジウム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Preparation and characterization of green fluorescent protein (GFP)-poly (2-vinylpyridine) conjugates
  • 著者名/発表者名: Naoya Okiyama, Eriko Ohta, Jun-ichi Oku, Takehisa Dewa, Toshihisa Mizuno, Toshiki Tanaka
  • 学会等名: The 2nd Asian Chemical biology Conference
  • 発表場所: Itoman
• [学会発表] Evaluation of photo-induced electron transfer activity of Photosystem I, II (PSI, II) derived from Thermosynechococcus elongatus using peptide gemini surfactants
  • 著者名/発表者名: Shuhei Koeda, Katsunari Umezaki, Shunsuke Sakai, Tomoyasu Noji, Takehisa Dewa, Toshihisa Mizuno, Toshiki Tanaka
  • 学会等名: The 2nd Asian Chemical biology Conference
  • 発表場所: Itoman
• [学会発表] 新規ペプチドジェミニ界面活性剤（PG-surfactant）の設計と膜蛋白質研究への応用
  • 著者名/発表者名: 水野 稔久・小枝 周平・梅崎 勝成・野地 智博・池田 篤志・山本 靖・多賀 圭次郎・田中 俊樹・出羽 毅久・南後 守
  • 学会等名: 第６回バイオ関連化学合同シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 分子内架橋したPG-Surfactantの合成と機能評価
  • 著者名/発表者名: 梅崎勝成・水野稔久*・酒井俊介・近藤政晴・山本靖・出羽毅久・田中俊樹・多賀圭次郎・池田篤志・杉安和憲・竹内正之
  • 学会等名: 第６回バイオ関連化学合同シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] pH応答性高分子の付加によるGFPナノファイバーの作製
  • 著者名/発表者名: 沖山直矢・水野稔久*・大田英理子・奥淳一・出羽毅久・田中俊樹・杉安和憲・竹内正之
  • 学会等名: 第６１回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Synthesis and Characterization of PG-Surfactants, Having Oligo Asp as a Peptide Linker
  • 著者名/発表者名: Katsunari Umezaki, Toshihisa Mizuno, Shunsuke Sakai, Masaharu Kondo, Yasushi Yamamoto, Takehisa Dewa, Toshiki Tanaka, Atsushi Ikeda, Kasunori Sugiyasu, Masayuki Takeuchi
  • 学会等名: The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Evaluation of Photo-Induced Electron-Transfer Activity of Photosystem I, II (PS I, II) Derived from Thermocynechoccus eleongatus Using Peptide Gemini Surfactant
  • 著者名/発表者名: Shuhei Koeda, Katsunari Umezaki, Shunsuke Sakai, Tomohiro Noji, Takehisa Dewa, Toshihisa Mizuno, Toshki Tanaka, Mamoru Nango, Kazunori Sugiyasu, Masayuki Takeuchi
  • 学会等名: The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] タンデム化PG-surfactantの膜蛋白質可溶化試薬としての機能評価
  • 著者名/発表者名: 鈴木智之、小枝周平、水野稔久、野地智康、出羽毅久、田中俊樹、南後守
  • 学会等名: 日本化学会第９３春期年会
  • 発表場所: 滋賀
• [学会発表] 機能性ペプチドをグラフト化したGFPナノファイバーの調製と機能評価
  • 著者名/発表者名: 沖山直矢、水野稔久、大田英里子、角野歩、野地智康、出羽毅久、奥淳一、田中俊樹、杉安和憲、竹内正之
  • 学会等名: 日本化学会第９３春期年会
  • 発表場所: 滋賀
• [学会発表] 機能性分子を導入したPG-surfactantを利用した膜タンパク質の可溶化
  • 著者名/発表者名: 小枝周平、梅崎勝成、水野稔久、野地智康、出羽毅久、田中俊樹、南後守、杉安和憲、竹内正之
  • 学会等名: 日本化学会第９３春期年会
  • 発表場所: 滋賀
• [学会発表] 設計蛋白質を用いたポリチオフェンナノ粒子の調製と機能評価
  • 著者名/発表者名: 右近卓也、水野稔久、出羽毅久、田中俊樹、杉安和憲、竹内正之
  • 学会等名: 第５回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] 設計蛋白質を用いたポリチオフェンナノ粒子の調製
  • 著者名/発表者名: 右近卓也、水野稔久、近藤政晴、出羽毅久、田中俊樹、杉安和憲、竹内正之
  • 学会等名: 第６０回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山
• [産業財産権] 膜タンパク質ゲル化剤 (2013)
  • 発明者名: 小枝周平、水野稔久、野地智康、小幡亜希子、出羽毅久、春日敏宏
  • 権利者名: 名古屋工業大学長
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-157755
  • 出願年月日: 2013-07-30
• [産業財産権] 膜タンパク質ゲル化剤 (2013)
  • 発明者名: 小枝周平、水野稔久、野地智康、小幡亜希子、出羽毅久、春日敏宏
  • 権利者名: 名古屋工業大学学長
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-07-30
• [産業財産権] 膜タンパク質可溶化剤 (2012)
  • 発明者名: 小枝周平、梅崎勝成、野地智康、出羽毅久、水野稔久
  • 権利者名: 名古屋工業大学長
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-237380
  • 出願年月日: 2012-10-29
• [産業財産権] 膜タンパク質可溶化剤 (2012)
  • 発明者名: 小枝周平、梅崎勝成、野地智康、出羽毅久、水野稔久
  • 権利者名: 名古屋工業大学学長
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-10-29
• [産業財産権] アミノ酸配列含有両親媒性化合物 (2011)
  • 発明者名: 水野稔久、梅崎勝成、小枝周平
  • 権利者名: 名古屋工業大学長
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2011-175682
  • 出願年月日: 2011-08-11