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2019 年度 実績報告書

水和イオン液体及び高分子化イオン液体を基礎とする生命科学用“場”の設計

研究課題

研究課題/領域番号 17H01225
研究機関東京農工大学

研究代表者

大野 弘幸  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 学長 (00176968)

研究分担者 藤田 恭子  東京薬科大学, 薬学部, 講師 (90447508)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードイオン液体 / 水和状態 / 生体内環境 / タンパク質 / 相転移
研究実績の概要

最終年度は、生体適合性を示す水和イオン液体の特性について明らかにするため、コリニウムカチオンとリン酸誘導体アニオンからなるイオン液体を中心として、含水率を変化させながら水和状態を解析した。構成アニオンのわずかな構造の違いによる水素結合形成能や配向の変化が確認され、構成イオンの設計が重要であることを確認した。さらに、イオン液体と緩衝液の二相系システムにおいてタンパク質の分配制御を行うため、分配状態に影響する因子について検討を行った。モデルタンパク質としてチトクロムcを用いて表面を化学修飾し、表面の物性を変えた一連のタンパク質を作製した。これらを用いて分配状態に及ぼす影響を解析した結果、タンパク質表面の電荷密度や疎水性の増大に伴いイオン液体相へ分配されることを明らかにした。さらに、タンパク質等の反応場となることを期待してリン酸緩衝液の構成成分と同じリン酸二水素をアニオンに有する高分子電解質を設計した。これは、緩衝液中でもイオン交換しないという特性を持つ。またカチオンとアニオンを結合させた双生イオン型の高分子電解質も作成した。作成したリン酸二水素アニオンを有するゲル中で各種タンパク質の吸脱着の実験を行った。いずれの系でも、温度に応じた吸脱着挙動が観察された。さらに、各種タンパク質に依存した挙動が観察され、選択吸脱着の可能性を得た。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Hydration states of cholinium phosphate-type ionic liquids as the function of water contents2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Nikawa, S. Tsuzuki, H. Ohno, and K. Fujita
    • 雑誌名

      Aust. J. Chem.

      巻: 72 ページ: 392-399

    • DOI

      10.1071/CH18381

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Charge Balance and Hydrophobicity of the Surface of Cytochrome c on the Distribution Behaviour in an Ionic Liquid/Buffer Biphasic System2019

    • 著者名/発表者名
      K. Ikeda, K. Fujita, H. Ohno, and N. Nakamura
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 17 ページ: 7337-7341

    • DOI

      10.1039/C9OB00900K

    • 査読あり
  • [学会発表] 生体分子と親和性を示す水和イオン液体2020

    • 著者名/発表者名
      藤田恭子
    • 学会等名
      鶴田フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] 水和イオン液体によるリコンピナントセルラーゼ凝集体の溶解・リフォールディング2020

    • 著者名/発表者名
      柳澤 峻、市田公美、中村暢文、大野弘幸、藤田恭子
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] Renaturation of inactivated concanavalin A (ConA) by treatment with hydrated ionic liquid2020

    • 著者名/発表者名
      R. Fujii, K. Ichida, K. Fujita
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] Functionalization of ionic liquids2019

    • 著者名/発表者名
      H. Ohno
    • 学会等名
      GSFMT Summer School
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thermoresponsive ionic liquid/water mixtures for separation and purification technologies2019

    • 著者名/発表者名
      H. Ohno
    • 学会等名
      4th International Conference on Ionic Liquids in Separation and Purification Technology (ILSEPT)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Controlling Factors of Distribution Behaviour of Cytochrome c in Ionic Liquid/ Buffer Biphasic System2019

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita, K. Ikeda, K. Ichida, H. Ohno, N. Nakamura
    • 学会等名
      4th International Conference on Ionic Liquids in Separation and Purification Technology (ILSEPT)
    • 国際学会
  • [学会発表] イオン液体の発見・発展・未来2019

    • 著者名/発表者名
      大野弘幸
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ
    • 招待講演
  • [学会発表] Hydrated Ionic Liquids for Solubilisation and Refolding of Aggregated Proteins2019

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita
    • 学会等名
      2019-Sustainable Industrial Processing Summit and Exhibition
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イオン液体/緩衝液二相系におけるリフォールディング後 concanavalin A の分配挙動2019

    • 著者名/発表者名
      中野 呂香、 大野 弘幸、中村 暢文、市田 公美、藤田 恭子
    • 学会等名
      第10回イオン液体討論会
  • [学会発表] Solubilization and refolding of thermally aggregated concanavalin A in hydrated ionic liquids2019

    • 著者名/発表者名
      R. Nakano, H. Ohno, N. Nakamura, K. Ichida and K. Fujita
    • 学会等名
      第29回日本MRS年次大会

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公開日: 2021-01-27  

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