高度分子認識を目指した生体分子と合成高分子のなす超構造界面密生層の構築

2010 年度 実績報告書

• 研究領域: ソフトインターフェースの分子科学
• 研究課題/領域番号: 20106011
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 長崎 幸夫 筑波大学, 数理物質系, 教授 (90198309)
• 研究分担者: 吉本 敬太郎 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (60392172)
• キーワード: PEG / ポリマーブラシ / 密生層 / 分子認識 / センサー

研究概要

平成22年度以降は初年度に構築した3次元ナノ界面の特性をさらに追究するとともに、機能発現に関しても以下のように検討を行った。
1)バイオ・高分子ハイブリッド密生層、特に酵素とPEGの成す界面に関して、その界面上の構造と機能に関する基礎的研究をおこなった。タンパク固定化表面に対しては、そのタンパク質の活性と密生層との関わりについて詳細に検討した。構造解析には既存のCDを利用し、その変成に言及するとともに、FRETやSPRによる検討を行った。
2)PEG/オリゴ核酸界面密生層のクラウディング効果をふまえた構造と機能の追究:3次元ナノ界面でのナノ密生層によるクラウディング効果を検討し、高い活性が維持できることが確認された。
3)バイオ・高分子ハイブリッド密生層の構造最適化と超高性能分子認基盤の創出:さらにこれまでに得られた知見を元にフィードバックし、最適な表面・界面設計を行い、これまでにないバイオ・高分子ハイブリッド密生層の構築と機能デバイスの創出に関して追究し、適正材料の合成を行った。
4)様々な機材に対するバイオ・高分子ハイブリッド密生層の構築と機能デバイスの創出:モデル表面から展開し、様々な材料、ナノ粒子、パタン化表面などへのバイオ・高分子ハイブリッド密生層の構築法を確立し、バイオ機材表面のプラットフォーム化を進めた。
5)液体中での合成高分子と生体分子とのなすナノ界面に関する検討を行い、特にたんぱく質とわれわれが合成してきたグラフトポリマー界面で高い耐熱効果を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] TEMPOL Protects Human Neuroblastoma SH-SY5Ycells Against β-amyloid-induced Cell Toxicity (2011)
  • 著者名/発表者名: Chonpathompikunlert Pennapa, Han Junkyu, Toh Kazuko, Hiroko Isoda,Nagasaki Yukio
  • 雑誌名: European Journal of Pharmacology 巻: 650 ページ: 544-549
  • 査読あり
• [雑誌論文] Engineering of poly(ethylene glycol) chain-tethered surfaces to obtain high-performance bionanoparticles (2010)
  • 著者名/発表者名: Nagasaki Yukio
  • 雑誌名: Science and Technology of Advanced Materials 巻: 11(5) ページ: 054505-054514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzyme switch by complementary polymer pair system (CPPS) (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomita Shunsuke, Ito Len, Yamaguchi Hiroshi, Konishi Gen-ichi, Nagasaki Yukio, Shiraki Kentaro
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 6 ページ: 5320-5326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple Solid-Phase Synthesis and Biological Properties of Carbohydrate-Oligonucleotide Conjugates Modified at the 3''-Terminus (2010)
  • 著者名/発表者名: Ikeda Yutaka, Kubota Daisuke, Nagasaki Yukio
  • 雑誌名: Bioconjugate Chemistry 巻: 21 ページ: 1685-1690
  • 査読あり
• [雑誌論文] PEGylated Polymer Micelle-based Nitric Oxide (NO) Photodonor with NO-mediated Antitumor Activity (2010)
  • 著者名/発表者名: Kanayama Naoki, Yamaguchi Kazuhiro, Nagasaki Yukio
  • 雑誌名: Chemistry Letter 巻: 39(9) ページ: 1008-1009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Smart siRNA Delivery Systems Based on Polymeric Nano-assemblies and Nanoparticles (2010)
  • 著者名/発表者名: Tamura Atsushi, Nagasak Yukio
  • 雑誌名: Nanomedicine 巻: 5(7) ページ: 1089-1102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient siRNA Delivery Based on PEGylated and Partially Quaternized Polyamine Nanogels : Enhanced Gene Silencing Activity by the Cooperative Effect of Tertiary and Quaternary Amino Groups in the Core (2010)
  • 著者名/発表者名: Tamura Atsushi, Oishi Motoi, Nagasaki Yukio
  • 雑誌名: Journal of Controlled Release 巻: 146 ページ: 378-387
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Observation of Adsorption-Induced Inactivation of Antibody Fragments Surrounded by Mixed-PEG Layer on a Gold Surface (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto Keitaro, Nishio Motohiko, Sugasawa Hiroaki, Nagasaki Yukio
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 132(23) ページ: 7982-7989
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving the Heat Resistance of Ribonuclease A by the Addition of Poly(N,N-diethylaminoethyl methacrylate)-graft-poly(ethylene glycol) (PEAMA-g-PEG) (2010)
  • 著者名/発表者名: Ganguli Sumon, Keitaro Yoshimoto, Tomita Shunsuke, Sakuma Hiroshi, Matsuoka Tsuneyoshi, Shiraki Kentaro, Nagasaki Yukio
  • 雑誌名: Macromolecular Bioscience 巻: 10(8) ページ: 853-859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large Payloads of Gold Nanoparticles into the Polyamine Network Core of Stimuli-Responsive PEGylated Nanogels for Selective and Noninvasive Cancer Photothermal Therapy (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Takahito, Tamura Atsushi, Murotani Hiroki, Oishi Motoi, Jinji Yuta, Matsuishi Kiyoto, Nagasaki Yukio
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 2(5) ページ: 739-746
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stimuli-Responsive Smart Nanogels for Cancer Diagnostics and Therapy (2010)
  • 著者名/発表者名: Oishi Motoi, Nagasaki Yukio
  • 雑誌名: Nanomedicine 巻: 5(3) ページ: 451-468
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and Molecular Recognition of SERS Probe Based on Gold Nanoparticles Constructed from PEG-Oligoamine Copolymer Possessing a Coumarin Group between PEG and Oligoamine (2010)
  • 著者名/発表者名: Furusho Hitoshi, Oishi Motoi, Kishi Tetsuo, Yasumori Atsuo, Nagasaki Yukio
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 39(1) ページ: 52-53
  • 査読あり
• [学会発表] Novel Nanoparticles Functionalized for Anti-Oxidative Stress (2010)
  • 著者名/発表者名: Nagasaki Yukio
  • 学会等名: NanoDDS'10
  • 発表場所: Omaha, Nbraska USA(招待講演)
  • 年月日: 20101003-20101005
• [図書] Design of Highly Functional Antiferritin-Immunolatex by Hybridization of Antiferritin/Mixed-PEG Polymers onto Polystyrene Submicroparticles (2010)
  • 著者名/発表者名: Xiaofei Yuan, Dolca Fabregat, Keitaro Yoshimoto, Yukio Nagasaki
  • 総ページ数: 15
  • 出版者: Biomaterials : ACS Symposium Series