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2020 年度 実績報告書

生体分子のリガンド結合部位をモデルとした吸着剤の合成とそのカビ毒分析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K05526
研究機関中部大学

研究代表者

山本 敦  中部大学, 応用生物学部, 教授 (60360806)

研究分担者 小玉 修嗣  東海大学, 理学部, 教授 (70360807)
山本 雅納  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (70802966) [辞退]
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードハサミ型吸着剤 / 環境負荷危害因子 / リュープロレリン
研究実績の概要

ペプチド、リュープロレリン(以下Leu)の均一系でのカビ毒、オクラトキシンA(以下OTA)との結合定数は、アセトニトリル中0Cで約10^4 /Mなのに対し、Leuをグリシジル基を介して固定化した吸着剤では、10^8 /Mを超す大きな値をとった。これはOTA抗体にも匹敵する値で、おそらく近接した二つのLeu官能基が一つのOTA分子を協働して包摂しているためであろうと推察した。Leu導入量が20 micromol/gであるのに対し、ここでの最大吸着量がその1/200程度しかないのが、その理由である。一旦吸着されたOTAは、結合定数の小さなメタノールのような溶媒を用いても脱着されなかった。これはタンパク質から成る抗体でも同様で、酢酸のような有機酸を用いることで一部脱着が可能であったが、完全脱着までには至らなかった。このように、小さなペプチドでも二分子競合可能な配置で固定化すれば抗体に匹敵する特異的吸着を発現することを初めて明らかとした。
次により小さな分子官能基による同等の協働吸着の可能性を追求した。ハロゲン化フェノール類は互いに分子間相互作用を示す。ジブロモフェノール(以下DBP)を同様にグリシジル基を介して固定化した吸着剤では、アセトニトリル中フェノール類に対して10^3 /M程度の吸着性を示した。そこでDBPの導入量を増やすことで吸着能の増大を図ったところ、逆に低下した。DBP官能基密度の増大は、官能基同士の会合が他分子の吸着を阻止するものと考えた。DBP同士に距離を持たせる目的で、trimethylolpropane triglycidyl etherを介してDBPを導入した。この吸着剤におけるフェノール類の結合定数は10^5 /Mを越え、想定通りに二分子のDBPによる協働吸着が起こることを明らかとした。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] A label-free, direct solid-phase fluorimetric analysis of ochratoxin A in agricultural products with monoclonal antibody-immobilized monolith2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Kikukawa, Miki Fukui, Ayano Oka, Ryohei Yamamoto, Atsushi Yamamoto, Mikiko Uchigashima, Takeshi Kono, Daisuke Kozaki, Shuji Kodama
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 346 ページ: 128736

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2020.128736

    • 査読あり
  • [学会発表] 分子間作用型吸着剤を用いたジチオカルバメート系農薬の分析法2020

    • 著者名/発表者名
      小出高羅、菊川浩史、中島花奈、山本良平、山本 敦
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
  • [学会発表] ジチオカルバメート系農薬分析法の問題点とその解決策2020

    • 著者名/発表者名
      小出高羅、菊川浩史、山口瑛紀、山本良平、山本 敦
    • 学会等名
      日本分析化学会第69年会
  • [学会発表] 吸着剤官能基の導入密度と捕捉特性に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      小久保翠月、山本 敦
    • 学会等名
      第20回高山フォーラム

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公開日: 2021-12-27  

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