センシング用生体分子のナノレベル整列化技術の開発

• 研究課題/領域番号: 25870310
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノバイオサイエンス; ナノ材料化学
• 研究機関: 大阪大学 (2015); 名古屋大学 (2013-2014)
• 研究代表者: 飯嶋 益巳 大阪大学, 産業科学研究所, 特任助教 (40390728)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: バイオナノカプセル / バイオセンサー / バイオセンシング / 分子整列化 / ナノバイオ

研究成果の概要

本研究は、研究代表者らがこれまでに開発したバイオセンシング表面で抗体をクラスター化及び整列化できるバイオナノカプセル（ZZ-BNC）足場技術を応用展開し、抗体以外のセンシング分子（Fc融合レセプター）をクラスター化及び整列化して、ヒト・リガンドの検出感度、リガンド結合能、アフィニティーを著しく上昇できる新しい技術開発に成功した。本研究成果により、ZZ-BNCは様々なセンシング用生体分子をナノレベルでクラスター化及び整列化し、従来の各種バイオセンシング技術を高感度化・高機能化できるユニークな足場分子であることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Bio-nanocapsule-based scaffold improves the sensitivity and ligand-binding capacity of mammalian receptors on the sensor chip (2016)
  • 著者名/発表者名: Iijima, M., Yoshimoto, N., Niimi, T., Maturana, A.D., Kuroda, S.
  • 雑誌名: Biotechnology journal 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 805-813
  • DOI: 10.1002/biot.201500443
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mutational analysis of hepatitis B virus pre-S1 (9-24) fusogenic peptide (2016)
  • 著者名/発表者名: Liu, Q., Somiya, M., Shimada, N., Sakamoto, W, Yoshimoto, N., Iijima, M., Tatematsu, K., Nakai, T., Okajima, T., Maruyama, A., Kuroda, S.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Scaffold protein Enigma Homolog 1 overcomes the repression of myogenesis activation by Inhibitor of DNA binding 2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakatani, M., Ito, J., Koyama, R., Iijima, M., Yoshimoto, N., Niimi, T., Kuroda, S.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Bio-nanocapsules displaying various immunoglobulins as an active targeting-based drug delivery system (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenji Tatematsu, Masumi Iijima, Nobuo Yoshimoto, Tadashi Nakai, Toshihide Okajima, Shun’ichi Kuroda
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: 35 ページ: 238-247
  • DOI: 10.1016/j.actbio.2016.02.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cytokine-dependent activation of the JAK-STAT pathway in Saccharomyces cerevisiae (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto, N., Ikeda, Y., Tatematsu, K., Iijima, M., Nakai, T., Okajima, T., Tanizawa, K., Kuroda, S.
  • 雑誌名: Biotechnology and Bioengineering 巻: 印刷中 号: 8 ページ: 1796-1804
  • DOI: 10.1002/bit.25948
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mapping the heparin-binding site of the osteoinductive protein NELL1 by site-directed mutagenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, K., Imai, A., Iijima, M., Yoshimoto, N., Maturana, A. D., Kuroda, S., and Niimi, T.
  • 雑誌名: FEBS Letters 巻: 589 号: 24PartB ページ: 4026-4032
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.11.032
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Scaffold protein enigma homolog activates CREB whereas a short splice variant prevents CREB activation in cardiomyocytes (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito J, Iijima M, Yoshimoto N, Niimi T, Kuroda S, Maturana AD
  • 雑誌名: Cellular Signaling 巻: 27 号: 12 ページ: 2425-2433
  • DOI: 10.1016/j.cellsig.2015.09.007
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Virosomes of hepatitis B virus envelope L proteins containing doxorubicin: synergistic enhancement of human liver-specific antitumor growth activity by radiotherapy (2015)
  • 著者名/発表者名: Liu Q, Jung J, Somiya M, Iijima M, Yoshimoto N, Niimi T, Maturana AD, Shin SH, Jeong SY, Choi EK, Kuroda S
  • 雑誌名: International Journal of Nanomedicine 巻: 10 ページ: 4159-4172
  • DOI: 10.2147/ijn.s84295
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Intracellular trafficking of bio-nanocapsule-liposome complex: Identification of fusogenic activity in the pre-S1 region of hepatitis B virus surface antigen L protein (2015)
  • 著者名/発表者名: Somiya M, Sasaki Y, Matsuzaki T, Liu Q, Iijima M, Yoshimoto N, Niimi T, Maturana AD, Kuroda S
  • 雑誌名: Journal of Controlled Release 巻: 212 ページ: 10-18
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2015.06.012
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] One-step scalable preparation method for non-cationic liposomes with high siRNA content (2015)
  • 著者名/発表者名: Somiya M, Yamaguchi K, Liu Q, Niimi T, Maturana AD, Iijima M, Yoshimoto N, Kuroda S
  • 雑誌名: International Journal of Pharmaceutics 巻: 490 号: 1-2 ページ: 316-323
  • DOI: 10.1016/j.ijpharm.2015.05.072
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] バイオナノカプセルを用いたセンシング分子整列化技術によるバイオセンシングの高感度化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯嶋 益巳、黒田 俊一
  • 雑誌名: 生物工学会誌 巻: 93 ページ: 1-11
  • NAID: 110009931621
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Oligomerization-induced conformational change in the C-terminal region of Nel-like molecule 1 (NELL1) protein is necessary for the efficient mediation of murine MC3T3-E1 cell adhesion and spreading (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, Y., Hasebe, A., Takahashi, K., Iijima, M., Yoshimoto, N., Maturana, A. D., Ting, K., Kuroda, S., and Niimi T.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 289 号: 14 ページ: 9781-9794
  • DOI: 10.1074/jbc.m113.507020
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High-throughput de novo screening of receptor agonists with an automated single-cell analysis and isolation system. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto N, Tatematsu K, Iijima M, Niimi T, Maturana AD, Fujii I, Kondo A, Tanizawa K, Kuroda S
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 4 号: 1 ページ: 4242-4242
  • DOI: 10.1038/srep04242
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cell surface-fluorescence immunosorbent assay for real-time detection of hybridomas with efficient antibody secretion at the single-cell level (2013)
  • 著者名/発表者名: Kida, A.
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 85 号: 3 ページ: 1753-1759
  • DOI: 10.1021/ac303067k
  • 査読あり
• [雑誌論文] An automated system for high-throughput single cell-based breeding (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Yoshimoto, Akiko Kida, Xu Jie, Masaya Kurokawa, Masumi Iijima, Tomoaki Niimi, Andrés D. Maturana, Itoshi Nikaido, Hiroki R. Ueda, Kenji Tatematsu, Katsuyuki Tanizawa, Akihiko Kondo, Ikuo Fujii, Shun'ichi Kuroda
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 号: 1 ページ: 1191-1191
  • DOI: 10.1038/srep01191
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nanocapsule-based probe for evaluating the orientation of antibodies immobilized on a solid phase (2013)
  • 著者名/発表者名: Iijima, M., et al. (他 4 名)
  • 雑誌名: Analyst 巻: 138 号: 12 ページ: 3470-3477
  • DOI: 10.1039/c3an00481c
  • 査読あり
• [雑誌論文] A bio-nanocapsule containing envelope protein domain III of Japanese encephalitis virus protects mice against lethal Japanese encephalitis virus infection. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyata T, Tafuku S, Harakuni T, Tadano M, Yoshimoto N, Iijima M, Matsuo H, Matsuzaki G, Kuroda S, Arakawa T
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 巻: 57 号: 6 ページ: 470-477
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bio-Nanocapsules for Signal Enhancement of Alkaline Phosphatase-Linked Immunosorbent Assays (2013)
  • 著者名/発表者名: Iijima, M., Yamamoto, M., Yoshimoto, N., Niimi, T., Kuroda, S.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 77 号: 4 ページ: 843-846
  • DOI: 10.1271/bbb.120760
  • NAID: 10031170729
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイオナノカプセルを用いるイムノセンシング分子整列化技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯嶋 益巳、黒田 俊一
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 71 ページ: 314-317
  • 査読あり
• [学会発表] Reconstituted ZZ-L particles and planar ZZ-L membrane for the oriented immobilization of Fc-fused molecules on various types of biosensors (2016)
  • 著者名/発表者名: Iijima, M., Kuroda S.
  • 学会等名: Biosensors2016
  • 発表場所: Gothenburg, Sweden
  • 年月日: 2016-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] High efficiency penetration of antibody-immobilized nanoneedle thorough plasma membrane for in situ detection of cytoskeletal proteins in living cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, K., Kawamura, R., Iijima, M., Kuroda, S., Fukazawa, K., Ishihara, K., Nakamura, C.
  • 学会等名: Biosensors2016
  • 発表場所: Gothenburg, Sweden
  • 年月日: 2016-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] Detection of vimentin using antibody-modified nanoneedle and AFM to eliminate undifferentiated iPS cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, K., Kawamura, R., Kobayashi, T., Iijima, M., Kuroda, S., Iwata, F., Fukazawa, K., Ishihara, K., Nakamura, C
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-15 – 2015-12-20
• [学会発表] Detection of vimentin using antibody-modified nanoneedle and AFM to eliminate undifferentiated iPS cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, K., Kawamura, R., Kobayashi, T., Iijima, M., Kuroda, S., Iwata, F., Fukazawa, K., Ishihara, K., Nakamura, C.
  • 学会等名: Pacifichem2015
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Bio-nanocapsule-based Scaffold for Biosensing Techniques: A Clustering and Oriented Immobilization of Sensing Molecules (2015)
  • 著者名/発表者名: Iijima, M., Kuroda S.
  • 学会等名: The 19th SANKEN International Symposium
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2015-12-07
  • 国際学会
• [学会発表] バイオナノカプセル足場分子を用いたセンシング分子整列化技術の受容体リガンド検出への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯嶋益巳、黒田 俊一
  • 学会等名: 第67回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] バイオナノカプセルを用いた抗炎症タンパク質MTI-IIの生体内ピンポイント送達法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 立松健司、岡本一起、飯嶋益巳、黒田 俊一
  • 学会等名: 第67回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] ビメンチンを標的とした未分化ヒトiPS細胞の機械的分離 (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水桂太、川村隆三、小林 健、飯嶋益巳、黒田俊一、岩田 太、中村 史
  • 学会等名: 第67回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] Bio-nanocapsule scaffold for oriented immobilization and clustering of sensing molecules on biosensor surfaces (2015)
  • 著者名/発表者名: Iijima, M., Kuroda S
  • 学会等名: 4th International Conference on Bio-Sensing Technology
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
  • 年月日: 2015-05-10 – 2015-05-13
• [学会発表] エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼを用いたB型肝炎ウイルス様粒子の糖鎖構造改変 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本雄太・三崎亮・飯嶋益巳・大橋貴生・黒田俊一・藤山和仁
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] ネスチンを標的とした神経幹細胞の機械的分離技術の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮崎みなみ・清水桂太・松本大亮・川村隆三・小林 健・飯嶋益巳・黒田俊一・岩田 太・中村 史
  • 学会等名: 電気化学会第82回大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2015-03-15 – 2015-03-17
• [学会発表] 抗体分子の整列提示能及びクラスタリング能を有するナノキャリア「バイオナノカプセル」を用いた抗体医薬を機能向上させる新ストラテジー (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒木 響子、劉 秋実、曽宮 正晴、飯嶋益巳、黒田俊一
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] バイオナノカプセル足場技術によるバイオセンサー表面のセンシング分子精密整列化およびクラスター化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 飯嶋益巳、黒田俊一
  • 学会等名: 第8回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] バイオナノカプセル融合As16抗原による豚における抗体産生誘導 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本安喜、Nguyen Thi Nga、Nguyen Thanh Lam、三好猛晴、飯嶋益巳、黒田俊一、辻 尚利
  • 学会等名: 第157回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [学会発表] 未分化iPS細胞分離に向けた免疫力学検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 清水桂太、川村隆三、飯嶋益巳、黒田俊一、深澤今日子、石原一彦、中村史
  • 学会等名: 第66回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] バイオナノカプセル-リポソーム複合体による抗がん剤（ドキソルビシン）のヒト肝臓由来組織への能動的送達 (2014)
  • 著者名/発表者名: 劉 秋実、仲本拓央、曽宮正晴、飯嶋益巳、黒田俊一
  • 学会等名: 第30回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-07-30 – 2014-07-31
• [学会発表] バイオナノカプセルを用いた無線QCMの高感度化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野井健太郎、飯嶋益巳、黒田俊一、荻博次、平尾雅彦
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-06-25 – 2014-06-27
• [学会発表] Bio-nanocapsule scaffold for oriented immobilization and clustering of sensing molecules on biosensor surfaces (2014)
  • 著者名/発表者名: Iijima, M., Kuroda, S.
  • 学会等名: Biosensors2014
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-31
• [学会発表] Mechanical cell sorting using antibody-immobilized nanoneedle array (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, M., Kawamura, R., Rao, S.R., Kobayashi, T., Iijima, M., Kuroda, S., Iwata, F., Nakamura, C.
  • 学会等名: Biosensors2014
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-31
• [学会発表] Enhancement of mass-detection sensitivity in wireless-electrodeless QCM biosensors by bio-nanocapsules (2014)
  • 著者名/発表者名: Noi, K., Ogi, H., Iijima, M., Kuroda, S., Hirao, M.
  • 学会等名: Biosensors2014
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-31
• [学会発表] バイオナノカプセルを用いたセンシング分子整列化技術の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 飯嶋益巳、黒田俊一
  • 学会等名: 名古屋大学 予防早期医療創成センター 第4回ワークショップ
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] ナノニードルアレイを用いた細胞分離における細胞アレイの接着力制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮崎みなみ、川村隆三、サトゥルリラマチャンドラ ラオ、小林 健、飯嶋益巳、黒田俊一、岩田 太、中村 史
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会(2014)
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Enhancement of mass-detection sensitivity in wireless-electrodeless QCM biosensors by bio-nanocapsules. (2014)
  • 著者名/発表者名: Noi, K., Ogi, H., Iijima, M., Kuroda, S., Hirao, M.
  • 学会等名: Biosensors2014
  • 発表場所: Melbourne, Australia
• [学会発表] Bio-nanocapsule scaffold for oriented immobilization and clustering of sensing molecules on biosensor surfaces. (2014)
  • 著者名/発表者名: Iijima, M., Kuroda S.
  • 学会等名: Biosensors2014
  • 発表場所: Melbourne, Australia
• [学会発表] Bio-nanocapsules for optimizing nanostructure of biosensor surface. (2013)
  • 著者名/発表者名: Iijima, M., Kuroda, S.
  • 学会等名: 3rd International Conference on Bio-Sensing Technology
  • 発表場所: Sitges, Spain
• [学会発表] In vivo active delivery of antigens with dendritic cell-targeting Bio-nanocapsules (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuo, H., Tomioka, M., Yoshimoto, N., Iijima, M., Kuroda S.
  • 学会等名: Vaccine Delivery and Stabilization: Improving the Reach of Vaccines
  • 発表場所: Boston, USA
• [学会発表] 抗体修飾ナノニードルを用いた細胞の機械的分離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎みなみ、清水桂太、川村隆三、サトゥルリラマチャンドラ ラオ、小林 健、飯嶋益巳、黒田俊一、深澤今日子、石原一彦、岩田 太、中村 史
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] バイオナノカプセル技術による豚回虫感染防御抗原As16の抗体産生増強効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本安喜、Nguyen Thi Nga、Nguyen Thanh Lam、三好猛晴、飯嶋益巳、黒田俊一、辻 尚利
  • 学会等名: 第156回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] 抗体修飾ナノニードルによる細胞の釣り上げ分離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎みなみ、川村隆三、サトゥルリラマチャンドラ ラオ、小林 健、飯嶋益巳、黒田俊一、深澤今日子、石原一彦、岩田 太、中村 史
  • 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
• [学会発表] 細胞の機械的分離に向けたナノニードルの抗体修飾と細胞培養基板の接着制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川村隆三、宮崎みなみ、サトゥルリラマチャンドラ ラオ、小林 健、飯嶋益巳、黒田俊一、深澤今日子、石原一彦、岩田 太、中村 史
  • 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
• [学会発表] バイオセンサー表面でセンシング分子を精密整列化するバイオナノカプセル (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯嶋益巳、黒田俊一
  • 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
• [学会発表] センシング分子ナノレベル整列化技術を用いた高機能バイオセンサーの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 飯嶋 益巳
  • 学会等名: BioJapan2013 World Business Fourum、2013年度バイオインダストリー協会賞、発酵と代謝研究奨励賞、生物素材研究開発奨励賞合同発表会
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [図書] DDSキャリア作製プロトコル集 (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯嶋益巳、黒田俊一
  • 総ページ数: 262
  • 出版者: CMC出版
• [備考] 生体分子ナノレベル整列固定化技術の開発
  • URL: http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/smb/Biosensor.html
• [備考] １０倍超す高感度、低コスト効率よく…臨床検査法を実用化 阪大、免疫測定法に抗体「足場」分子
  • URL: http://www.sankei.com/west/news/160105/wst1601050051-n1.html
• [備考] BNCのバイオセンサー、イムノアッセイへの応用研究
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~tagen/tagen/home.html
• [備考] BNCのバイオセンサー、イムノアッセイへの応用研究
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~tagen/tagen/home.html.html
• [産業財産権] センシング基板及びそれを用いたリガンドの測定方法 (2014)
  • 発明者名: 黒田俊一、飯嶋益巳
  • 権利者名: 黒田俊一、飯嶋益巳
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-064090
  • 出願年月日: 2014-03-26