粘液の物理化学メカニズム

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21550030
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 丑田 公規 独立行政法人理化学研究所, 東原子分子物理研究室, 客員研究員 (60183018)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ムチン / クラゲ / 粘液 / 界面活性剤 / バイオミネラリゼーション / 糖タンパク質 / 金属イオン / 真空紫外円二色性分散

研究概要

近年発見したクラゲ由来ムチンは、構造が判明したシンプルなムチンの稀少例で、これを用いて構成したモデル粘液系の中で起きる物理化学作用をいくつか取り上げ、構造と動的挙動の関係を調べた。金属イオンとの相互作用を重点的に調査し、モルフォロジー変化、化学反応による吸着現象のダイナミクスを明らかにした。特にサンゴ粘液による珊瑚柱形成時のバイオミネラリゼーションをクラゲ粘液成分によって人工的に再現することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of diffusion in articular cartilage using fluorescence correlation spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Jeong Ik Lee, Masato Sato, Kiminori Ushida, Joji Mochida
  • 雑誌名: BMC biotechnology 巻: 11(1) ページ: 19
  • 査読あり
• [雑誌論文] クラゲから抽出した新しいムチンの応用の可能性-より高機能なムチン生産を実現する出発物質として期待- (2010)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 48(1) ページ: 6-7
• [雑誌論文] Structural analysis of O-glycans of mucin from jellyfish(Aurelia aurita) containing 2-aminoethylphosphonate (2009)
  • 著者名/発表者名: Makoto Urai, Takemichi Nakamura, Jun Uzawa, Takayuki Baba, Kayoko Taniguchi, Hiroko Seki, and Kiminori Ushida
  • 雑誌名: Carbohyd. Res 巻: 344(16) ページ: 2182-2187
  • 査読あり
• [雑誌論文] Jellyfish mucin may have potential disease modifying effects of osteoarthritis (2009)
  • 著者名/発表者名: Naoshi Ohta, Masato Sato, Kiminori Ushida, Mami Kokubo, Takayuki Baba, Kayoko Taniguchi, Makoto Urai, Koji Kihira and Joji Mochida
  • 雑誌名: BMC Biotechnology 2009 巻: 9 ページ: 98
  • DOI: doi:10.1186/1472-6750-9-98
  • 査読あり
• [学会発表] Possible Molecular Mechanism 0f Biomineralization in Jellyfish (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ushida, Y. Shitara, M. Shirahata, Y. Sugawara
  • 学会等名: The 12nd International Symposium on Biomimetic Materials Processing(BMMP-12)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] クラゲから取り出した新しいムチン:ムチンのマテリアルサイエンスの始まり (2011)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 学会等名: 第7回北里化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] AFMを用いたクラゲ由来ムチンの1分子イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 白幡昌也、丑田公規、伊藤裕美、原正彦
  • 学会等名: 第7回北里化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] クラゲ由来ムチンを用いた人工バイオミネラリゼーションの研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 設楽有里、丑田公規、菅原洋子
  • 学会等名: 第7回北里化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] 平衡透析を用いたクラゲ由来ムチンのカルシウムイオン結合定数の測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺田洋平、丑田公規
  • 学会等名: 第7回北里化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] ヒスチジン残基を導入したルテニウムトリスビピリジン型ペプチド錯体の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田智裕、大石茂郎、丑田公規、倉持悠輔、石田斉
  • 学会等名: 第7回北里化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] ピレニル基を導入したルテニウム(ターピリジン)(ビピリジン)型ペプチド錯体の合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田明飛、大石茂郎、丑田公規、倉持悠輔、石田斉
  • 学会等名: 第7回北里化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] 10-ニトロ-9-アントラセンカルボン酸類の光NO放出と細胞内導入 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森川美希、犬井洋、大石茂郎、井上浄、丑田公規
  • 学会等名: 第7回北里化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] ビス(アジドフェニル)ジスルフィド類の光分解機構と重合開始能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 黒坂真悟、犬井洋、丑田公規
  • 学会等名: 第7回北里化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] フッ化ピリミジン系抗癌剤テガフールの光化学的放出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田代有加、犬井洋、井上浄、丑田公規
  • 学会等名: 第7回北里化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-22
• [学会発表] ニトロアントラセン誘導体の光化学的NO放出と細胞内導入 (2011)
  • 著者名/発表者名: 犬井洋、森川美希、井上浄、丑田公規
  • 学会等名: 第8回バイオオプティックス研究会・理研シンポジウム「蛍光相関分光と情報伝達(8)」合同シンポジウム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2011-12-17
• [学会発表] 細胞外物質ムチンについて: A Review (2011)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 学会等名: 第8回バイオオプティックス研究会・理研シンポジウム「蛍光相関分光と情報伝達(8)」合同シンポジウム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] クラゲ由来ムチンの糖鎖に存在するAEPとその^<31> P-NMRによる同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規、鵜澤洵、関宏子
  • 学会等名: 第3回リン化合物討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-11-26
• [学会発表] NMRを用いたクラゲ由来ムチンの構造解析とその意義:糖たんぱく質解析の一般的解析法へ (2011)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 学会等名: H23年度日本分光学会生細胞分光部会シンポジウ
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] A Nakao Jellyfish Mucin as a Messenger Molecule in Biomineralization (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ushida
  • 学会等名: IUMRS-ICA 2011
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 10-ニトロ-9-アントラセンカルボン酸とその誘導体の光NO放出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森川美希、犬井洋、丑田公規
  • 学会等名: 2011年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] 糖鎖解析に有益なNMR測定法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鵜澤洵,丑田公規,関宏子
  • 学会等名: 日本農芸化学会2011年度大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Adsorption of metal ions onto qniumucin(jellyfish mucin) and a possible mechanism of biominerakization in jellyfish (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ushida, A. Nakao
  • 学会等名: 11th International Symposium on Biomimetic Materials Processing(BMMP-11)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-01-28
• [学会発表] 細胞間隙領域における拡散モード:異常拡散現象の基礎 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 学会等名: 第7回バイオオプティクス研究会理研シンポジウム「蛍光相関分光と情報伝達(7)」合同シンポジウム
  • 発表場所: 小金井
  • 年月日: 2010-12-04
• [学会発表] ムチンのゲル化とバイオミネラリゼーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 学会等名: 田中豊一記念シンポジウム2010
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2010-11-20
• [学会発表] 新しいNMR差スペクトル法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鵜澤洵、久保田由美子、堀浩、関宏子、丑田公規
  • 学会等名: 第49回NMR討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Probing anomalous diffusion in meshwork structure of aqueous solution of hyaluronan (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ushida
  • 学会等名: 11th IUMRS International Conference in Asia
  • 発表場所: Qingdao, China
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Possible use of biomass of jellyfish as a resource of novel glycoprotein(qniumucin) (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ushida
  • 学会等名: 11th IUMRS International Conference in Asia
  • 発表場所: Qingdao, China
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] Nanowire of a novel mucin(qnumucin) extracted from jellyfish (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ushida
  • 学会等名: 11th IUMRS International Conference in Asia
  • 発表場所: Qingdao
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 細胞外物質の物理的性質と機能-ヒアルロン酸とムチン- (2010)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 細胞外マトリックス構成分子の動的挙動-ムチンとヒアルロン酸- (2010)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 学会等名: 理研シンポジウム「統合バイオナノシステム研究がもたらすイノベーション基盤の新展開」
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 2010-08-07
• [学会発表] Structural analysis of Q-mucin and related phosphonate saccharides based on NMR difference spectroscopy with 31P decoupling technique (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Uzawa, H. Seki, K. Ushida
  • 学会等名: 25th International Carbohydrate Symposium(ICS 2010)
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] Observation of single ribbon-like structure of a novel mucin extracted from jellyfish(Qniumucin) on atomic force microscope(AFM): An evidence of separation deppending on molecular mass by size exclusion chromatography (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ushida, K. Taniguchi, Y. Yokota, T. Hayashi, M. Urai, T. Baba, M. Hara
  • 学会等名: 25th International Carbohydrate Symposium(ICS 2010)
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-08-02
• [学会発表] P^^<31>-1H HOESY法によるQ-mucinとリン酸化糖に関する立体構造の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鵜澤洵、関宏子、丑田公規
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] Glycoform analysis of a novel mucin(qniumucin) extracted from jellyfish, Aurelia aurita (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ushida, M. Urai, T. Nakamura, J. Uzawa, H. Seki K. Taniguchi, T. Baba
  • 学会等名: 10th International Symposium on Biomimethic Materials Processing(BMMP-10)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-01-28
• [学会発表] Structral analysis of a novel mucin(qniumucin) extracted from jellyfish and its single molecular imaging (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ushida, K. Taniguchi, Y. Yokota, T. Hayashi, J. Uzawa, M. Urai, T. Baba, H. Seki, M. Hara
  • 学会等名: JSPS-DST Asia Academic Seminar 2009
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] A mucin extracted from jellyfish as a novel and well-defined ecomaterial (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ushida, J. Uzawa, M. Urai, K. Taniguchi, T. Baba, T. Nakamura, H. Seki, Y. Yokota T. Hayashi, M. Hara
  • 学会等名: 9^<th> International Conference on Ecomaterials(ICEM9)
  • 発表場所: 精華町
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] 大型クラゲから抽出した新規ムチンとその構造化学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 学会等名: 山口大学応用分子生命科学常盤台コロキアム
  • 発表場所: 宇部
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] Structural analysis of a novel mucin extracted from jellyfish and its single molecular imaging (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Taniguchi Y. Yokota, T. Hayashi, J. Uzawa, M. Urai, T. Baba, M. Hara, H. Seki, K. Ushida
  • 学会等名: 1st FAPS Polymer Congress
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] クラゲから抽出した糖タンパク高分子の1分子観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷口佳代子,横田泰之,林智広,馬場崇行,浦井誠,原正彦,丑田公規
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 大型クラゲから見つかった新物質クニウムチンの可能性:高齢者医療からナノテクノロジーまで (2009)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 学会等名: 第52回放射線化学討論会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] クラゲから抽出したムチンの糖鎖構造解析と均一性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浦井誠,谷口佳代子,鵜澤洵,中村健道,横田泰之,馬場崇行,林智広.原正彦,関宏子,丑田公規
  • 学会等名: 日本応用糖質科学会平成21年度大会(第58回)・第17回糖質関連酵素化学シンポジウム
  • 発表場所: 弘前
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] クラゲから抽出したムチンの構造解析と応用可能性について (2009)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規,馬場崇行,鵜澤洵,浦井誠,谷口佳代子,横田泰之,中村健道,林智広,原正彦,関宏子
  • 学会等名: 第29回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 高山
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] クラゲから採取した新規ムチンの糖鎖構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浦井誠,鵜澤洵,中村健道,馬場崇行,谷口佳代子,関宏子,丑田公規
  • 学会等名: 日本化学会第3回関東支部大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] クラゲからの新規有用物質の発見と医療への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 学会等名: 平成21年度「第1回次世代バイオナノ研究会」
  • 発表場所: 高松
  • 年月日: 2009-08-11
• [学会発表] 生体系に存在する不均一マトリックスと輸送現象の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 学会等名: 田中豊一記念シンポジウム2009
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-08-07
• [学会発表] クラゲ由来ムチンの関節軟骨に対する影響の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 太田直司,小久保舞美,佐藤正人,丑田公規,持田穣治
  • 学会等名: 第53回日本リウマチ学会総会・学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-04-25
• [図書] 分光測定入門シリーズ7「X線・放射光の分光」,講談社サイエンティフィック第1章X線と物質の相互作用,第8章X線測定と関係の深い測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丑田公規
  • 総ページ数: 155-172
  • 出版者: 日本分光学会
• [図書] Fluorescence Correlation Spectroscopy on Molecular Diffusion inside and outside of Single Living Cell, Molecular Nano Dynamics (2009)
  • 著者名/発表者名: Kiminori Ushida, Masataka Kinjo
  • 総ページ数: 645-667
• [図書] "MATERIALS SCIE NCE AND ENGINEERING OF MUCIN. A NEW ASPECT OF MUCIN CHEMIST RY" Studies in Natural Products Chemistry
  • 著者名/発表者名: K. Ushida, T. Murata
• [産業財産権] 鉛蓄電池用極板の製造方法 (2011)
  • 発明者名: 上村智信、丑田公規
  • 権利者名: 古河電池株式会社、独立行政法人理化学研究所
  • 産業財産権番号: 特願、2011-022090
  • 出願年月日: 2011-02-03
• [産業財産権] 時間分解電子スピン共鳴測定方法及び装置 (2011)
  • 発明者名: 丑田公規
  • 権利者名: 独立行政法人理化学研究所
  • 産業財産権番号: 特許、4671514
  • 取得年月日: 2011-01-28
• [産業財産権] 金属試料の特性を光学的に測定する方法及び装置 (2010)
  • 発明者名: 丑田公規、北島正弘、長谷宗明、石岡邦江
  • 権利者名: 独立行政法人理化学研究所、独立行政法人物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許、4558217
  • 取得年月日: 2010-07-30