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ポルフィリンのみならず電子受容体をも認識するハイブリッド抗体を作製した。ポルフィリンと特定の電子受容体を同時に抗原結合部位に取り込むことによる特異的電子移動が観測された。また抗体を用いた水素発生システムを構築した。抗ポルフィリン抗体は電子移動制御機能のみならず、酵素ペルオキシダーゼ類似の酸化触媒機能をも有することがわかった。
さらにこれらの機能性抗体を集積・配向させることにより新規超分子の構築および機能発現が期待できる。本研究では抗体をひとつのビルディングブロックとして、優れた分子認識能をもつ機能性材料の構築へと展開した。抗体と二価性抗原を混合すると線状の超分子が生成した。表面プラズモン共鳴法を検出原理とするバイオセンサーによってこの線状超分子形成を観察すると、センサーの応答シグナル強度は飛躍的に増大することがわかった。この現象を利用してターゲットとなる低分子(ここでは電子受容体/毒物であるメチルビオロゲン)の存在を大きなシグナル強度差として検出できる新規センサーシグナル増幅法を開発した。また抗原結合部位を1分子中に10個有するIgM抗体と、IgMが結合する抗原分子を化学修飾したIgG抗体と混合すると樹状に抗体を連結した超分子が得られた。
本研究において生体系の優れた機能を人工系に組み込むことにより新規機能発現システムの構築を試みた。現時点ではまだ基礎研究の段階で、工夫・改良すべき問題が残されている。しかし生体高分子の潜在能力を人工系に取り入れて、その利点を十分に活用できれば、本人工-生体高分子複合システムは新たな資源として、さらには循環型環境調和材料として活用できるものと考えている。
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