幹細胞の品質モニタリングを目指した酵素/高分子電解質複合体センサーアレイの開発

• 研究課題/領域番号: 26810074
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 冨田 峻介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 研究員 (50726817)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 幹細胞 / 酵素 / 高分子電解質 / 多変量解析 / バイオセンサ / ポリイオン複合体

研究成果の概要

非破壊的かつマーカー分子を必要としない幹細胞評価法の開発を目指し、交差反応性の酵素/高分子電解質複合体ライブラリの開発を試みた。様々な疎水性官能基を導入したカチオン性ブロック共重合体を合成し、アニオン性酵素と複合体化させることで、多様な交差反応性を示す分子ライブラリを作製した。これを用いて細胞を培養した培地を分析することで、異なるヒトがん細胞の識別だけでなく、ヒト間葉系幹細胞の未分化・骨芽分化・脂肪分化の識別が可能であることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Wrap-and-Strip technology of protein; polyelectrolyte complex for biomedical application (2016)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Shiraki, Takaaki Kurinomaru, Shunsuke Tomita
  • 雑誌名: Current Medicinal Chemistry 巻: 23 号: 3 ページ: 276-289
  • DOI: 10.2174/0929867323666151127201126
  • NAID: 120007135563
  • 査読あり
• [雑誌論文] Small amine molecules: Solvent design toward facile improvement of protein stability against aggregation and inactivation (2016)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Shiraki, Shunsuke Tomita, Naoto Inoue
  • 雑誌名: Current Pharmaceutical Biotechnology 巻: 17 号: 2 ページ: 116-125
  • DOI: 10.2174/1389201017666151029110229
  • NAID: 120007135454
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Use of an Enzyme-based Sensor Array to Fingerprint Proteomic Signatures of Sera from Different Mammalian Species (2016)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Tomita*, Saki Yokoyama, Ryoji Kurita, Osamu Niwa, Keitaro Yoshimoto*
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 32 号: 2 ページ: 237-240
  • DOI: 10.2116/analsci.32.237
  • NAID: 130005125633
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Polyion Complex Sensor Array for Markerless and Noninvasive Identification of Differentiated Mesenchymal Stem Cells from Human Adipose Tissue (2015)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Tomita*, Miho Sakao, Ryoji Kurita, Osamu Niwa, Keitaro Yoshimoto*
  • 雑誌名: Chemical Science 巻: 6 号: 10 ページ: 5831-5836
  • DOI: 10.1039/c5sc01259g
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Enzymatic fingerprinting of structurally similar homologous proteins using polyion complex library constructed by tuning PEGylated polyamine functionalitiesion (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomita, S., Soejima, T., Shiraki, K., Yoshimoto, K.
  • 雑誌名: Analyst 巻: 139(23) 号: 23 ページ: 6100-6103
  • DOI: 10.1039/c4an01398k
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Charge-Separated Fmoc-peptide β-Sheets: Sequence-Secondary Structure Relationship for Arranging Charged Side Chains on Both Sides (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Nakayama,Taro Sakuraba, Shunsuke Tomita, Akira Kaneko, Eisuke Takai, Kentaro Shiraki, Kentaro Tashiro, Noriyuki Ishii, Yuri Hasegawa, Yoichi Yamada, Reiji Kumai, and Yohei Yamamoto
  • 雑誌名: Asian J. Org. Chem. 巻: 3 号: 11 ページ: 1182-1182
  • DOI: 10.1002/ajoc.201402129
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Design of polyion complex sensor arrays that fingerprint secretomic signatures of cells for markerless and noninvasive cell identification (2015)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Tomita, Keitaro Yoshimoto, Ryoji Kurita, Osamu Niwa
  • 学会等名: Pacifichem2015
  • 発表場所: Marriott Waikiki Beach (United States)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Enzyme-incorporated polyion complexes as novel materials for secretome fingerprinting of differentiated mesenchymal stem cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Tomita, Osamu Niwa, Ryoji Kurita, Keitaro Yoshimoto
  • 学会等名: 第25回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館（神奈川県）
  • 年月日: 2015-12-08
• [学会発表] ポリイオン複合体ライブラリを用いる 分化間葉系幹細胞セクレトームのフィンガープリンティング" (2015)
  • 著者名/発表者名: 冨田 峻介、丹羽 修、栗田 僚二、吉本 敬太郎
  • 学会等名: 第３０回 高分子学会関東支部茨城地区 若手の会交流会
  • 発表場所: つくばセミナーハウス（茨城県）
  • 年月日: 2015-10-29
• [学会発表] 酵素のその場修飾を利用する簡易なポリイオン複合体ライブラリ作製法の開発とアレイ型バイオセンシングへの応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 冨田 峻介、丹羽 修、栗田 僚二
  • 学会等名: 日本分析化学会第64年会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス（福岡県）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] Toward facile, markerless, and noninvasive determination of stem cell states: Pattern recognition-based sensing of proteins secreted from differentiated human mesenchymal stem cells " (2015)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Tomita, Osamu Niwa, Ryoji Kurita, Keitaro Yoshimoto
  • 学会等名: International Symposium on Nanoarchitectonics for Mechanobiology (ISNM) "
  • 発表場所: WPI-MANA Auditorium, NIMS (Ibaraki-ken)
  • 年月日: 2015-07-29
  • 国際学会
• [学会発表] 味覚に学ぶバイオ分析： マーカー分子に頼らない生体試料センシングを目指して" (2015)
  • 著者名/発表者名: 冨田 峻介
  • 学会等名: 平成 27 年度日本分析化学会関東支部若手交流会
  • 発表場所: 晴海グランドホテル（東京都）
  • 年月日: 2015-06-26
  • 招待講演
• [学会発表] ポリイオン複合体ライブラリを用いる味認識を模倣した生体サンプルセンシング (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨田峻介, 横山沙樹, 坂尾美帆, 副島智大, 吉本敬太郎
  • 学会等名: 第29回高分子学会関東支部茨城地区若手の会交流会
  • 発表場所: つくばセミナーハウス
  • 年月日: 2014-10-30
• [学会発表] 味認識を模倣した非特異的センシングによる生体サンプル判別法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨田峻介, 横山沙樹, 坂尾美帆, 副島智大, 丹羽修, 吉本敬太郎
  • 学会等名: 日本分析化学会第63年会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-18
• [備考] 個人ホームページ
  • URL: https://staff.aist.go.jp/s.tomita/