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2021 年度 実施状況報告書

タンパク質に内包された単結晶酸化物ナノ粒子の物性と応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K04867
研究機関明治大学

研究代表者

吉村 英恭  明治大学, 理工学部, 専任教授 (70281441)

研究分担者 安井 幸夫  明治大学, 理工学部, 専任教授 (80345850)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードフェリチン / ナノ粒子 / マグネタイト / 単結晶 / 温熱療法
研究実績の概要

結晶性のよいマグネタイトナノ粒子をフェリチンで作製する目的で、1フェリチン分子にHサブユニットが1つだけ入るフェリチン分子の作製を目指した。Hサブユニットが1つだけ入ることで、効率よく単結晶マグネタイトナノ粒子が作製できると考えた。HサブユニットとLサブユニットが混合するフェリチン分子を以下の様な方法で作成した。(1)コピー数の異なる2種のプラスミドを使い、多い方にLサブユニット少ない方にHサブユニットを導入、(2)前述のLが入ったプラスミドにLの遺伝子を2カ所にいれる、(3)1つのプラスミドの上流にH、下流にLサブユニットを入れる。HとLサブユニットの割合を調べた結果、(3)の方法が一番Hサブユニットが少ないことはわかったが、分子当たりのHサブユニットの個数にはバラツキがあり、高分解能のイオン交換クロマトグラフでも分離が困難であったため、HサブユニットにStrept-tagをつけてアフィニティークロマトグラフで分離した。作製したナノ粒子の結晶性をX線および電子線回折で調べたが、Lサブユニットだけで作製したマグネタイトナノ粒子と結晶性の優位な差はみられなかった。
マグネタイトナノ粒子を作製する目的は、癌細胞に特異的に結合するリコンビナントフェリチンにマグネタイトナノ粒子を作らせ、高周波磁場中で加熱して温熱療法に応用することであった。高周波磁場での予備的加熱実験ではLフェリチンで作製したマグネタイトナノ粒子を2.3MHzの交流磁場中(磁場5mT)においたところ、2分間で20℃の温度上昇がみられ、温熱療法に使える可能性を示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

新型コロナウイルスの感染状況により実験予定がすすまなかった

今後の研究の推進方策

夏までに成果をまとめ論文として提出する予定である

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルスの流行により実験計画が予定通り進まなかったため

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 腸菌フェリチン内腔に形成される鉄コアのリン酸存在下と非存在下における形態学的な違い2021

    • 著者名/発表者名
      桑田巧、佐藤大輔、藤原和夫、吉村英恭、池口雅道
    • 学会等名
      第21回日本蛋白質科学会年会
  • [学会発表] Regulation of H/L subunit content in apoferritin and crystallinity of the iron core2021

    • 著者名/発表者名
      金丸朋子、金丸周司、吉村英恭
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会
  • [学会発表] a面を多く露出した水酸アパタイトセラミックス上での破骨細胞の培養とその評価2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 来、大沼恵里香、亀田優佳、吉村英恭、本田みちよ、相澤 守
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第34回秋季シンポジウム

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公開日: 2022-12-28  

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