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タンパク質の“しなやかさ”を創発するプラスチック抗体の創成

公募研究

研究領域分子ナノシステムの創発化学
研究課題/領域番号 23111716
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州大学

研究代表者

星野 友  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40554689)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードナノゲル / 分子認識 / 体積相転移 / ヘモグロビン / 動力学 / pKa変化 / ボーア効果 / プロトンポンプ / ナノ粒子 / ナノゲル粒子 / プラスチック抗体
研究実績の概要

分子認識能を持つ感温性ナノゲルの調製法を開発し、ポリNイソプロピルアクリルアミドを主原料とした多官能性ナノゲルの体積相転移現象を利用すれば温度に応じてタンパク質認識能を可逆スイッチング可能だと示した[1]。また、相転移前後で高分子鎖のしなやかさが変化する事を利用するとタンパク質の結合・解離速度をコントロール可能であることを示した[2]。さらに、ヘモグロビンのボーア効果の様に、アミン含有ナノゲルに構造変化を起こすとナノゲル内のイオン性官能基のpKaが可逆的に変化することを明らかにした。この現象を利用すると効率的に二酸化炭素を分離回収可能な新規材料を作成できた[3]。同様に、プロトンポンプの機能発現メカニズムを模倣し、ナノ粒子のしなやかな構造変化を利用することでプロトンポンプのように能動的にイオンを輸送可能な材料の開発を行った。
[1] Angew. Chem., 51, 2405-2408 (2012) [2] J. Am. Chem. Soc., 134, 15209-15212 (2012). [3] J. Am. Chem. Soc., 134, 18177-18180 (2012).

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Palladium-loaded Polymer Nanoparticles with Catalytic Activity for Hydrogenation and Suzuki Coupling Reactions2013

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Seto, Takato Morii, Tamami Yoneda, Tatsuya Murakami、Yu Hoshino, Yoshiko Miura
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 42 号: 3 ページ: 301-303

    • DOI

      10.1246/cl.2013.301

    • NAID

      10031155787

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymer Nanoparticle–Protein Interface. Evaluation of the Contribution of Positively Charged Functional Groups to Protein Affinity2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yonamine, Keiichi Yoshimatsu, Shih-Hui Lee, Yu Hoshino, Yoshio Okahata, Kenneth J Shea
    • 雑誌名

      ACS applied materials & interfaces

      巻: 5 号: 2 ページ: 374-379

    • DOI

      10.1021/am302404q

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 温度応答性ナノゲルから成るCO2 吸収材料の開発2013

    • 著者名/発表者名
      星野友、三浦佳子、井上元
    • 雑誌名

      配管技術

      巻: 2 ページ: 6-11

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Modification of Siliceous Materials Using Maleimidation and Various Functional Polymers Synthesized by Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer Polymerization2012

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Seto, Masaki Takara, Chie Yamashita, Tatsuya Murakami, Takeshi Hasegawa, Yu Hoshino, Yoshiko Miura
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Interfaces

      巻: 4 号: 10 ページ: 5125-5133

    • DOI

      10.1021/am301637q

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible Adsorption of CO2 Triggered by Phase Transition of Amine-Containing Nanoparticles.2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Hoshino, K. Imamura, M. Yue, G. Inoue, Y. Miura
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 号: 44 ページ: 18177-18180

    • DOI

      10.1021/ja3080192

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Protein-Binding Kinetics on Synthetic Polymer Nanoparticles by Tuning Flexibility and Inducing Conformation Changes of Polymer Chains.2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Hoshino, M. Nakamoto, Y. Miura
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 号: 37 ページ: 15209-15212

    • DOI

      10.1021/ja306053s

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Engineered Synthetic Polymer Nanoparticles as IgG Affinity Ligands2012

    • 著者名/発表者名
      S.-H. Lee, Y. Hoshino, A. Randall, Z. Zeng, P. Baldi, R.-A Doong, K. J. Shea
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 号: 38 ページ: 15765-15772

    • DOI

      10.1021/ja303612d

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An ELISA-mimic Screen for Synthetic Polymer Nanoparticles with High Affinity to Target Proteins.2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yonamine, Y. Hoshino, and K. J. Shea
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 13 号: 9 ページ: 1952-1957

    • DOI

      10.1021/bm300986j

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-Responsive "Catch-and-Release" of Proteins using Multifunctional Polymer Nanoparticles.2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshimatsu, B. K. Lesel, Y. Yonamine, J. M. Beierle, Y. Hoshino, and K. J. Shea
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Intl. Ed.

      巻: 51 号: 10 ページ: 2405-2408

    • DOI

      10.1002/anie.201107797

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] タンパク質やペプチドを認識する合成ナノ粒子“プラスチック抗体”の開発2012

    • 著者名/発表者名
      星野友
    • 雑誌名

      BIO INDUSTRY

      巻: 29 ページ: 53-61

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体分子認識能を有する高分子ナノ粒子“プラスチック抗体”の設計2012

    • 著者名/発表者名
      星野友
    • 雑誌名

      化学工学会 バイオ部会ニュースレター

      巻: 31 ページ: 11-16

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-Responsive "Catch and Release" of Proteins by using Multifunctional Polymer-Based Nanoparticles2012

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Yoshimatsu, Benjamin K.Lesel, Yusuke Yonamine, John M.Beierle, Yu Hoshino, Kenneth J.Shea
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed.

      巻: 51 号: 10 ページ: 2405-2408

    • DOI

      10.1002/ange.201107797

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Rational Design of a Plastic Antidote : Synthetic Polymer Nanoparticles that Neutralize Toxic Peptides in Vivo2011

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Y, Koide H, Furuya K, Haberaecker W W., Lee S, Kodama T, Kanawaza H, Oku N, Shea K J
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 109 号: 1 ページ: 33-38

    • DOI

      10.1073/pnas.1112828109

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ビニルアミン含有感温性ポリマーからなるCO2吸収液の調製と評価2013

    • 著者名/発表者名
      今井 健太、今村 和史、星野 友、三浦 佳子
    • 学会等名
      化学工学会 第78年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2013-03-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 相転移型ナノゲル粒子のCO2吸収容量向上方法の検討2013

    • 著者名/発表者名
      今村 和史、今井 健太、山下 知恵、Yue Mengchen、星野 友、三浦 佳子
    • 学会等名
      化学工学会 第78年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2013-03-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 二酸化炭素の可逆吸収の為のハイドロゲルフィルムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      星野 友、Yue Mengchen、三浦 佳子
    • 学会等名
      化学工学会 第78年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2013-03-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ビニルアミン含有ポリマーを用いたCO2吸収液の調製2013

    • 著者名/発表者名
      今井 健太、今村 和史、星野 友、三浦 佳子
    • 学会等名
      第15回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      北九州市立大学
    • 年月日
      2013-03-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] プロトンポンプを模倣した熱駆動イオン輸送システムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      星野友
    • 学会等名
      第二回次世代の物質科学・ナノサイエンスを探る
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2013-01-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子ナノ粒子の分子認識機能設計2012

    • 著者名/発表者名
      星野友
    • 学会等名
      高分子学会九州支部若手の会
    • 発表場所
      延岡
    • 年月日
      2012-12-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Poly vinylamineを用いたCO2吸収材料の開発2012

    • 著者名/発表者名
      今井 健太、今村 和史、星野 友、三浦 佳子
    • 学会等名
      2012年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2012-11-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of High-Efficient CO2 Adsorbent by Using Phase Transition of Nanoparticles Containing Amine Groups2012

    • 著者名/発表者名
      M. Yue, Y. Hoshino, Y. Miura
    • 学会等名
      IUMRS-International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM 2012)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-09-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 温度応答性ポリマーナノ粒子による能動的イオン輸送2012

    • 著者名/発表者名
      大橋 良平、星野 友、三浦 佳子
    • 学会等名
      化学工学会 第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of amine on CO2 capture-release of N-isopropylacrylamide based nanoparticles2012

    • 著者名/発表者名
      岳 梦晨、星野 友、三浦 佳子
    • 学会等名
      化学工学会 第44回秋季大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] マンノース含有Poly-N-Isopropylacrylamideナノ粒子の相状態と標的レクチンの結合速度相関2012

    • 著者名/発表者名
      仲本 正彦、星野 友、三浦 佳子
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] レクチン認識ナノゲル粒子の粘弾性と標的結合速度の相関2012

    • 著者名/発表者名
      仲本 正彦、星野 友、三浦 佳子
    • 学会等名
      第49回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2012-06-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of CO2 capture-release capacity by using N-isopropylacrylamide (NIPAm) nanoparticles containing amine group2012

    • 著者名/発表者名
      岳 梦晨、星野 友、三浦 佳子
    • 学会等名
      第49回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2012-06-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質を多点認識するナノゲル粒子のコンフォメーション変化が標的結合・解離速度に与える影響2012

    • 著者名/発表者名
      星野 友、仲本 正彦、三浦 佳子
    • 学会等名
      第22回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2012-06-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質結合性ナノ粒子のコンフォメーション変化が標的結合・解離速度に与える影響2012

    • 著者名/発表者名
      星野 友、仲本 正彦、三浦 佳子
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-05-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 感温性ナノゲル粒子による低・コスト二酸化炭素吸脱着法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      星野 友、今村 和史、岳 梦晨、三浦 佳子
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-05-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The Kinetics of Concanavalin A Binding to Poly-N-Isopropylacrylamide Nanoparticles that are Functionalized with Mannose2012

    • 著者名/発表者名
      Masahiko NAKAMOTO, Yu HOSHINO, Yoshiko MIURA
    • 学会等名
      International Association of Colloid and Interface Scientists, Conference(IACIS2012)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-05-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Influence of polymer density of plastic antibodies on target binding kinetics2012

    • 著者名/発表者名
      Yu Hoshino, Masahiko Nakamoto, Yoshiko Miura
    • 学会等名
      243rd ACS National Meeting
    • 発表場所
      アメリカ合衆国、San Diego
    • 年月日
      2012-03-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 二酸化炭素吸収のための相転移型アミン含有ナノゲル粒子の開発2012

    • 著者名/発表者名
      星野友・今村和史・三浦佳子
    • 学会等名
      化学工学会第77年会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2012-01-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Plastic antibody & molecular recognition at polymer surface2011

    • 著者名/発表者名
      Yu Hoshino
    • 学会等名
      GCOE satellite symposium on nanobioscience, nano biotechnology and nanomedicine
    • 発表場所
      九州大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Affinix Q4とAffinix QN proを用いたプラスチック抗体の粘弾性と分子認識速度の相関解析2011

    • 著者名/発表者名
      星野友、仲本正彦、三浦佳子
    • 学会等名
      第5回QCM研究会
    • 発表場所
      東京會舘(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Design of plastic antibodies for major mediators of death in sepsis2011

    • 著者名/発表者名
      Yu Hoshino, Hiroyuki Koide, Dai Oyama, Yusuke Yonamine, Shih-Hui Lee, Yoshiko Miura, Naoto Oku, Kenneth J.Shea
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2011-09-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Plastic Antibodies : Development and Applications2011

    • 著者名/発表者名
      Yu Hoshino, Kenneth J.Shea
    • 学会等名
      ASAM-3
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 敗血症治療のためのプラスチック抗体の開発2011

    • 著者名/発表者名
      星野友、小出裕之、尾山大、奥直人、Kenneth J.Shea
    • 学会等名
      第40回医用高分子シンポジウム
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2011-07-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] プラスチックプロテインAの開発2011

    • 著者名/発表者名
      星野友、前野克行、Lee Shih-Hui, Kenneth J.Shea
    • 学会等名
      第21回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2011-07-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of Viscoelasticity of Plastic Antibodies on the Target Binding Kinetics2011

    • 著者名/発表者名
      Yu Hoshino, Yoshiko Miura
    • 学会等名
      第60回高分子学会年会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2011-05-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 研究者情報 星野 友

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003810/research.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] タンパク質用アフィニティー分離剤2013

    • 発明者名
      矢野 勝彦、山崎 亜希、星野 友、三浦 佳子
    • 権利者名
      矢野 勝彦、山崎 亜希、星野 友、三浦 佳子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-037389
    • 出願年月日
      2013-02-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] イオン濃度勾配発生システム、装置、方法及び温度応答性電解質材料2012

    • 発明者名
      星野友、三浦佳子、今村和史、ゆえめんちぇん、大橋良平
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2012-08-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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