• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実施状況報告書

イオン液体/水二相系を用いたタンパク質分配制御システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 22K05221
研究機関東京薬科大学

研究代表者

藤田 恭子  東京薬科大学, 薬学部, 講師 (90447508)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードイオン液体 / 分配制御 / 二相系 / タンパク質
研究実績の概要

今年度は等電点の異なるタンパク質を用いて水和イオン液体中に溶解し、溶解後に水を添加してイオン液体/水の二相系を形成して水相への分配状況を確認した。用いたタンパク質として、4.8から11.2までの間に等電点を有する5種類を用いた。イオン液体にはわずかな水との混合による水和状態でタンパク質を溶解し、多量の水を加えると二相を形成する総アルキル鎖数が異なる3種(Tetraoctylammonium dihydrogen phosphate, Tetraoctylphosphonium dihydrogen phospate, Tetra(decyl)ammonium dihydrogen phosphate)を用いた。それぞれのイオン液体を1イオンペアに対して4分子の水となるよう水和イオン液体を調整し、各種タンパク質と混合した。いずれのタンパク質も水和イオン液体中への溶解が確認され、金属タンパク質では水溶液中と同様の呈色を示した。タンパク質を溶解した水和イオン液体に2倍量となる水を添加することでイオン液体/水の二相系を形成させた後、イオン液体相の含水率をカールフィッシャー測定で観測した。また、それぞれの相のタンパク質濃度を測定するため、BCA法と紫外可視分光法を用いて測定を行った。その結果、タンパク質によって水相への分配率は大きく異なった。等電点の高いタンパク質は、水相への分配率が高い傾向であった。また、イオン液体のアルキル鎖が短く、イオン液体/水二相系を形成後のイオン液体相の含水率が高いものの方が、水相への分配率が高い傾向が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

水と二相を形成するような疎水性のイオン液体であるが、水素結合を形成するようなイオン構成を有することで、わずかな水を添加した水和状態で各種水溶性タンパク質を溶解することを確認した。さらに、イオン液体/水二相系を形成するような量の水を加えた後、溶解していたタンパク質の分配について解析を行った。タンパク質の等電点によって水相への分配状況が異なる結果を得た。

今後の研究の推進方策

各種タンパク質を水和イオン液体中に溶解後、水を加えて形成した二相系は界面が安定しずらいものもある。測定条件を確定して、水相へのタンパク質の分配率の再現性を確認する。水相に分配したタンパク質を回収し、構造や活性について解析を行う。さらに、加える水溶液のpHや塩濃度が分配に及ぼす影響についても検討を進め、活性を維持した相関移動を可能にする条件について知見を集積する。

次年度使用額が生じた理由

研究成果について論文執筆を行った。論文投稿料の発生に対応できるよう備えていた状況で次年度使用額が生じた。翌年度分の請求と併せ論文投稿料として使用する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Hydrated Ionic Liquids: Perspective for Bioscience2023

    • 著者名/発表者名
      Fujita Kyoko、Ohno Hiroyuki
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 23 ページ: e20220282

    • DOI

      10.1002/tcr.202200282

    • 査読あり
  • [学会発表] Improved renaturation process of aggregated recombinant proteins through the design of hydrated ionic liquids2023

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Fujita, Kazune Kobayashi, Anna Ito, Shun Yanagisawa, Kimiyoshi Ichida, Kouta Takeda, Nobuhumi Nakamura, Hiroyuki Ohno
    • 学会等名
      9th Congress on Ionic Liquids
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオサイエンス分野における水和イオン液体の可能性2023

    • 著者名/発表者名
      藤田恭子
    • 学会等名
      日本薬剤学会第38年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Solubility and Structural Changes of Biomolecules as a Function of Water Content in Hydrated Ionic Liquids2023

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Fujita
    • 学会等名
      第61回生物物理学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 水和イオン液体を場としたリコンビナントタンパク質凝集体の再生2023

    • 著者名/発表者名
      藤田 恭子,小林 和音,伊藤 杏奈,柳澤 峻,市田 公美,武田 康太,中村 暢文,大野 弘幸
    • 学会等名
      第13回イオン液体討論会
  • [学会発表] 水和イオン液体中におけるDNAアプタマーと標的分子の結合検出2023

    • 著者名/発表者名
      藤田 恭子、筑肱 秀紀、稲葉 真太朗、池袋 一典
    • 学会等名
      電気化学会第91回大会
  • [学会発表] 水和イオン液体中におけるDNAアプタマーと標的分子の結合解析2023

    • 著者名/発表者名
      筑肱 秀紀、稲葉 真太朗、誉田 拓也、塚越 かおり、大野 弘幸
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi