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動的ナノ界面を識別するダイナミック抗体の創出:分子が躍動するバイオMEMS

研究課題

研究課題/領域番号 25289290
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関東北大学

研究代表者

梅津 光央  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70333846)

研究分担者 松井 淳  山形大学, 理学部, 准教授 (50361184)
長峯 邦明  東北大学, 大学院工学研究科, 助教 (00551540)
連携研究者 西澤 松彦  東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (20273592)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2013年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードペプチド / タンパク質 / ナノバイオ / 抗体 / MEMS
研究成果の概要

微小化学分析システムを組み入れたバイオMEMSは、細胞内の連鎖化学反応や蛋白質間相互作用によるシグナル伝達を模倣できる微小実験プラットフォームとして期待できる。しかし、そのためには、細胞内での蛋白質の局在化と移動挙動を模倣するために、複数種の蛋白質をマイクロ流路の適切な位置へ各々配置し、かつ、蛋白質を自在にキャッチ&リリースする仕組みが必要である。そこで本研究では、有機・無機材料に特異的に結合するペプチドや抗体に外的環境変化によって可逆的脱着できる機能を付加することによって、外的環境変化によってバイオ分子を繰り返しキャッチ&リリースできる方法を開発した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件、 招待講演 9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Organic crystal-binding peptides: Morphology control and one-pot formation of protein-displaying organic crystals2015

    • 著者名/発表者名
      T. Niide, K. Ozawa, H. Nakazawa, D. Oliveira, H. Kasai, M. Onodera, R. Asano, I. Kumagai, M. Umetsu
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 7 号: 47 ページ: 20155-20163

    • DOI

      10.1039/c5nr06471f

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of Kinesin Driven Quantum Dots Trapped in a Microtubule Loop2015

    • 著者名/発表者名
      Aurelien Sikora, Filippo Federici Canova, Kyongwan Kim, Hikaru Nakazawa, Mitsuo Umetsu, Izumi Kumagai, Tadafumi Adschiri, Wonmuk Hwang, Winfried Teizer
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 9 号: 11 ページ: 11003-11013

    • DOI

      10.1021/acsnano.5b04348

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Microtubule guiding in a multi-walled carbon nanotube circuit2015

    • 著者名/発表者名
      Aurelien Sikora, Javier Ramon, Mustafa Sen, Kyongwan Kim, Hikaru Nakazawa, Mitsuo Umetsu, Izumi Kumagai, Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue, Winfried Teizer
    • 雑誌名

      Biomedical Microdevices

      巻: 17 号: 4

    • DOI

      10.1007/s10544-015-9978-1

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ナノとタンパク質のいい関係:利点を相補完するハイブリッドタンパク質設計2015

    • 著者名/発表者名
      梅津 光央
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 54 ページ: 240-242

    • NAID

      130005464570

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular Motor-Powered Shuttles along Multi-walled Carbon Nanotube Tracks2014

    • 著者名/発表者名
      Aurelien Sikora, Javier Ramon-Azcon, Kyongwan Kim, Kelley Reaves, Hikaru Nakazawa, Mitsuo Umetsu, Izumi Kumagai, Tadafumi Adschiri, Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue, Wonmuk Hwang, Winfried Teizer
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 14 号: 2 ページ: 876-881

    • DOI

      10.1021/nl4042388

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional localization of kinesin/microtubule-based motility systemalong metallic glass microwires2014

    • 著者名/発表者名
      Kyongwan Kim, Aurélien Sikora, Koji S. Nakayama, Hikaru Nakazawa, Mitsuo Umetsu, Wonmuk Hwang, and Winfried Teizer
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 14 ページ: 143701-143701

    • DOI

      10.1063/1.4896964

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of 300x Enhanced Fluorescence on a Plasmonic Chip Modified with a Bispecific Antibody to a Sensitive Immunosensor2013

    • 著者名/発表者名
      Keiko Tawa, Mitsuo Umetsu, Hikaru Nakazawa, Takamitsu Hattori, Izumi Kumagai
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 5 号: 17 ページ: 8628-8632

    • DOI

      10.1021/am402173y

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新規巻き戻し法による標的タンパク質の調製 ―完全変性を経由しない巻き戻し法―2013

    • 著者名/発表者名
      梅津 光央、熊谷 泉
    • 雑誌名

      BIO INDUSTRY

      巻: 30 ページ: 113-122

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Hybrid Nanocellulosome Design from Cellulase Modules on Nanoparticles : Synergistic Effect of Catalytically Divergent Cellulase Modules on Cellulose Degradation Activity2013

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Nakazawa, Do-Myoung Kim, Takeshi Matsuyama, Nobuhiro Ishida, Akinori Ikeuchi, Yuri Ishigaki, Izumi Kumagai, Mitsuo Umetsu
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 3 号: 6 ページ: 1342-1348

    • DOI

      10.1021/cs400012v

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomass-binding peptides designed by molecular evolution for efficient degradation of cellulose in biomass by cellulase2013

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Nakazawa, Akinori Ikeuchi, Do-Myoung Kim, Yuri Ishigaki, Hidetaka Asano, Katsunori Kouda, Izumi Kumagai, Mitsuo Umetsu
    • 雑誌名

      Green Chemistry

      巻: 15 号: 2 ページ: 365-369

    • DOI

      10.1039/c2gc36914a

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-one-pot-at-a-time ligation for high-throughput construction of a protein expression vector library2013

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Nakazawa, Rui Todokoro, Yuri Ishigaki, Izumi Kumagai, Mitsuo Umetsu
    • 雑誌名

      Chemistry letters

      巻: 42 ページ: 424-426

    • NAID

      10031162195

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Recombinant small antibody design for plasmonic biosensor using camel antibody with affinity for target inorganic material2015

    • 著者名/発表者名
      Takuma Sujino, Hikaru Nakazawa, Keiko Tawa, Ryutaro Asano, Izumi Kumagai, Mitsuo Umetsu
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Honolulu (USA)
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Module library approach for bottom-up chimera/hybrid protein design2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Umetsu
    • 学会等名
      The 6th iBioK Asian Workshop
    • 発表場所
      Kobe University (Kobe)
    • 年月日
      2015-12-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Plasmonic and nanoporous membrane formation by material-binding bispecific antibodies2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Umetsu
    • 学会等名
      2st France-Japan Symposium on Green-Materials and Advanced Characterization
    • 発表場所
      University of Tsukuba (Tsukuba)
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Biotechnology meets inorganic nanomaterials2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Umetsu
    • 学会等名
      Tohoku University's chemistry Summer School 2015
    • 発表場所
      Tohoku Univ. (Sendai)
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] タンパク質工学とナノ材料工学の相補完によるボトムアップ素子設計2015

    • 著者名/発表者名
      梅津 光央
    • 学会等名
      ナノ学会第13回大会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2015-05-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanoporous gold membrane from ZnO-Au nanoparticle assembly induced by material-binding bispecific antibodies2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Umetsu, Teppei Niide, Noriyoshi Manabe, Hikaru Nakazawa, Izumi Kumagai
    • 学会等名
      Hybrid Materials 2015
    • 発表場所
      Sites (Spain)
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スマートバイオデザイン:ガラパゴスなバイオ分子を使いこなす2015

    • 著者名/発表者名
      梅津 光央
    • 学会等名
      山形大学理学部セミナー
    • 発表場所
      山形大学 (山形市)
    • 年月日
      2015-02-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペプチドから抗体そしてインターフェイス分子への階層設計:ナノ世界の糊として2014

    • 著者名/発表者名
      梅津 光央
    • 学会等名
      第37回分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Smart interface antibody design for biosensor2014

    • 著者名/発表者名
      筋野 拓馬, 笹川 知里, 中澤 光, 田和 圭子, 浅野 竜太郎, 熊谷 泉, 梅津 光央
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (札幌)
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 表面プラズモン励起増強チップに最適な検出抗体のスマート設計2014

    • 著者名/発表者名
      筋野 拓馬, 笹川 知里, 中澤 光, 田和 圭子, 浅野 竜太郎, 熊谷 泉, 梅津 光央
    • 学会等名
      第8回バイオ関連シンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学 (岡山市)
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Convenient antibody design for plasmonic biosensor using camel antibody with affinity for inorganic material.2014

    • 著者名/発表者名
      Takuma Sujino, Hikaru Nakazawa, Keiko Tawa, Ryutaro Asano, Izumi Kumagai, Mitsuo Umetsu
    • 学会等名
      248th ACS National Meeting & Exposition Submission Confirmation
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2014-08-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 無機基板を抗原としたラクダ抗体から発想するバイオセンサー指向二重特異性抗体の設計2014

    • 著者名/発表者名
      筋野 拓馬, 笹川 知里, 中澤 光, 田和 圭子, 浅野 竜太郎, 熊谷 泉, 梅津 光央
    • 学会等名
      生体機能関連化学部会若手の会 第26回サマースクール
    • 発表場所
      ラフォーレ蔵王 (刈田郡蔵王町)
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 無機基板を抗原としたラクダ抗体から発想するバイオセンサー指向インターフェイス設計2014

    • 著者名/発表者名
      筋野 拓馬, 中澤 光, 田和 圭子, 浅野 竜太郎, 熊谷 泉, 梅津 光央
    • 学会等名
      第14回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      横浜産貿ホールマリネリア (横浜市)
    • 年月日
      2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 一本鎖抗体の自発的二量体化から発想するラクダ可変領域シングルドメインを利用した多重特異性多価抗体2014

    • 著者名/発表者名
      藤井 滉人, 筋野 拓馬, 中澤 光, 真鍋 法義, 浅野 竜太郎, 熊谷 泉, 梅津 光央
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学 (名古屋市)
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 一本鎖抗体の自己会合特性を活かした多価・多重特異性抗体設計2014

    • 著者名/発表者名
      梅津 光央, 藤井 滉人, 筋野 拓馬, 真鍋 法義, 中澤 光, 田中 良和, 浅野 竜太郎, 熊谷 泉
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学 (岐阜市)
    • 年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 抗体フォールドを用いたインターフェイスデザイン:ナノ世界の糊として2013

    • 著者名/発表者名
      梅津 光央
    • 学会等名
      未来化学創造センター ナノバイオアセンブリワークショップ
    • 発表場所
      福岡市産学連携交流センター (福岡)
    • 年月日
      2013-11-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Smart bio-design for interface molecules between nanomaterials2013

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Umetsu
    • 学会等名
      日本化学会東北支部70周年記念国際会議
    • 発表場所
      東北大学 (仙台市)
    • 年月日
      2013-09-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノを意識した蛋白質スマートデザイン2013

    • 著者名/発表者名
      梅津 光央
    • 学会等名
      生体機能関連化学部会 第28回若手フォーラム
    • 発表場所
      名古屋大学 (名古屋市)
    • 年月日
      2013-09-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 材料標的抗体を錨としたバイオセンサー指向インターフェイス設計2013

    • 著者名/発表者名
      梅津光央, 田和圭子, 中澤光, 筋野拓馬, 服部峰充
    • 学会等名
      化学工学会 第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学 (岡山市)
    • 年月日
      2013-09-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 進化分子工学2013

    • 著者名/発表者名
      梅津 光央、中澤 光、服部 峰充
    • 総ページ数
      424
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2017-05-10  

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