分子間架橋酵素電極による生体内微量D-アミノ酸の高感度・高選択的定量技術

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K05292
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分28050:ナノマイクロシステム関連
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 山口 浩 東海大学, 農学部, 教授 (00466236)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: D-アミノ酸 / 固定化酵素 / D-アミノ酸酸化酵素 / 酵素電極 / 生体分子検出 / 比色反応

研究成果の概要

近年、様々な遊離D-アミノ酸が生体内に存在し、L-アミノ酸とは異なる生理機能が見出されている。しかし、D-アミノ酸は生体内含有量がL-アミノ酸と比較して低い為、定量分析には課題があり、生理的役割はいまだ明らかになっていない。本研究では、申請者らの分子間架橋技術を発展させ、（１）高感度（２）高選択性（３）再利用が可能および（４）安価な酵素電極の開発し、この酵素電極を用いたバイオセンサーを作製し、生体内微量遊離D-アミノ酸の高感度・高選択的で安価な定量分析技術の確立を目的とした。

自由記述の分野

タンパク質・ペプチド化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、D-アミノ酸が統合失調症や慢性腎障害などの疾患バイオマーカーとして、D-アミノ酸酸化酵素による老化関連疾患との関係が報告され、注目されている。しかし脳内のD-セリン以外のD-アミノ酸は生体内含量がL-アミノ酸と比較して低い。従来の定量分析では多段回操作による精製が必要であること、高価な分析機器が必要であることなどの理由から、D-アミノ酸の生理的役割には未解明の部分が多く残されている。その為、申請者らの酵素固定化技術を発展させ酵素電極を作製し、電気化学的手法と組み合わせることで、生体内微量D-アミノ酸の定量分析が高感度かつ安価に行えれば、その生理的役割に関する研究が進展すると考える。