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2021 年度 実績報告書

アスベスト結合タンパク質と化学発光を用いたアスベスト検査の高度化研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H04291
研究機関広島大学

研究代表者

黒田 章夫  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 教授 (50205241)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードアスベスト / アスベスト結合タンパク質 / バイオアッセイ / AlphaLISA
研究実績の概要

建物の解体や補修前に必要な建材アスベスト調査は年間約188万件と推定されており、アスベスト検査の高速化(多検体化)が急務とされている。申請者らはアスベストに特異的に結合するタンパク質を発見し、アスベスト検査に応用した。DksAは、クリソタイルに結合するタンパク質である。前年度DksAをアフィニティーリガンドとしたAlphaLISA法によって、タルク中に含まれる0.1 %のクリソタイルを検出することができた。蛇紋石は化学式Mg6Si4O10(OH)8で表される鉱物で、クリソタイル(アスベスト)と、アンチゴライト(非アスベスト)が含まれる。同じ化学式でも結晶の繰り返しのパターンの違いで繊維状(アスベスト)になったり、平面状(非アスベスト)になったりする。これらはX線を用いた分析法ではほぼ見分けがつかない。本年度は、DksAを用いて、蛇紋石を構成するクリソタイルとアンチゴライトを見分ける方法の確立を行った。DksAとアルカリホスファターゼ(Ap)とを遺伝子操作により融合させ、「アスベスト検出酵素」を作製した。この検出酵素が試料中のアスベストと接触することにより、アスベストに結合し、アルカリホスファターゼの反応を利用してアスベストを検出することができる。粉砕した建材試料をチューブ内でアスベスト検出酵素と混合し、遠心分離した後、上清を除去する。アスベストが存在する場合のみ、酵素がアスベストに結合し共に沈殿するので、そこに発色基質を添加すれば、肉眼でアスベストを検出することが可能である。本方法に必要な機材は卓上型の簡素な遠心機程度であり、現場でも実施可能な簡便な検出方法として用いられている。アスベスト検出酵素は、X線を用いた分析法ではほぼ見分けがつかないクリソタイルとアンチゴライト(及びリザルタイト)を区別することができた。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 鉱物にアフィニティーのあるタンパク質の利用2022

    • 著者名/発表者名
      黒田章夫
    • 雑誌名

      バイオインダストリー

      巻: 39 ページ: 2-10

  • [雑誌論文] Recent progress and perspectives on the mechanisms underlying Asbestos toxicity2021

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Akio
    • 雑誌名

      Genes and Environment

      巻: 43 ページ: 46

    • DOI

      10.1186/s41021-021-00215-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asbestos Detection with Fluorescence Microscopy Images and Deep Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Cai Changjie、Nishimura Tomoki、Hwang Jooyeon、Hu Xiao-Ming、Kuroda Akio
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21 ページ: 4582~4582

    • DOI

      10.3390/s21134582

    • 査読あり
  • [学会発表] バイオ技術を活用したアスベスト検査の実用化研究2021

    • 著者名/発表者名
      黒田章夫
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛍光顕微鏡法による大気アスベスト連続自動計測装置の開発2021

    • 著者名/発表者名
      黒田章夫、西村智基、加賀健一郎、岩澤寿男、高橋達也、関口潔
    • 学会等名
      日本繊維状物質研究学術集会
  • [備考] アスベスト結合タンパク質

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/akuroda/pg67.html

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公開日: 2022-12-28  

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