タンパク質の安定溶解とリフォールディングを可能にする水和イオン液体の創成

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23750120
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 藤田 恭子 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (90447508)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: イオン液体 / 生体高分子

研究概要

コリニウムカチオンとリン酸二水素アニオンからなるイオン液体（[ch][dhp]）を用いて、水の添加量を変化させながら解析を行ったところ、水分子はイオンと強く相互作用して結合水として存在することが明らかとなった。さらに、この水和[ch][dhp]中に各種タンパク質や核酸塩基は溶解可能であり、buffer中と同様の高次構造を保持していることが明らかとなった。水和[ch][dhp]中に溶解した生体分子の活性評価を行ったところ、水和[ch][dhp]中でも活性を示し、電極反応としての検出も可能であった。水和[ch][dhp]を用いることで、応答の耐熱性や経時安定性の向上が確認された。

研究成果

• [雑誌論文] 2-(Trimethylazaniumyl)ethyl hydrogen phosphate (phosphocholine) monohydrate (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nikawa, K. Fujita, K. Noguchi, H. Ohno
  • 雑誌名: Acta Cryst .E 巻: E70 ページ: o549
  • DOI: 10.1107/S160053681400779X
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cold crystallisation behaviour of water molecules in ionic liquids as a screening method to evaluate biocompatibility of the hydrated ionic liquids (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, N. Nikawa, H. Ohno
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 49 ページ: 3257-3259
  • DOI: 10.1039/c3cc39033k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct dissolution of wet and saliferous marine microalgae by polar ionic liquids without heating (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, D. Kobayashi, N. Nakamura, H. Ohno
  • 雑誌名: Enzyme and Microbial Technology 巻: 52 ページ: 199-202
  • DOI: 10.1016/j.enzmictec.2012.12.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contracting cardiomyocytes in hydrophobic room-temperature ionic liquid (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hoshino, K. Fujita, A. Higashi, K. Sakiyama, H. Ohno, K. Morishima
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 427 ページ: 379-384
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2012.09.068
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable G-Quadruplex Structure in a Hydrated Ion Pair : Cholinium Cation and Dihydrogen Phosphate Anion (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, H. Ohno
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 48 ページ: 5751-5753
  • DOI: 10.1039/C2CC30554B
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionic liquids designed for advanced applications in bioelectrochemistry (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, K. Murata, M. Masuda, N. Nakamura, H. Ohno
  • 雑誌名: RSC. Adv 巻: 2 ページ: 4018-4030
  • DOI: 10.1039/C2RA01045C
  • 査読あり
• [雑誌論文] タンパク質を未変性で溶解できるイオン液体の設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田恭子、田村薫、大野弘幸
  • 雑誌名: ファインケミカル 巻: 40 ページ: 31-36
• [雑誌論文] Electrochemical analysis of electrode-immobilized dehydrogenases in hydrated choline dihydrogen phosphate-type ionic liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, N. Nakamura, K. Murata, K. Igarashi, M. Samejima, H. Ohno
  • 雑誌名: Electrochimica Acta 巻: 56 ページ: 7224-7227
  • DOI: 10.1002/elan.201100215
  • 査読あり
• [学会発表] イオン液体を用いた不溶化セルラーゼの溶解とリフォールディング (2014)
  • 著者名/発表者名: 梶山万悠子、藤田恭子、劉遠、中村暢文、大野弘幸
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-30
• [学会発表] コリニウムリン酸二水素を基本構造とする水和イオン液体の解析とタンパク質溶媒としての評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田恭子、大野弘幸
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] Hydration state of choline dihydrogen phosphate and analogous ionic liquids (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, H. Ohno
  • 学会等名: Post-symposium on Ionic Liquids from Science to Green Chemical Applications
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2013-07-13
• [学会発表] Cold crystallization behavior of co-exissted water molecules observed in dihydrogen phosphate analogs (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, Y. Nikawa, H. Ohno
  • 学会等名: 5^<th> International Congress on Ionic Liquids
  • 発表場所: Vilamoura, Portugal
  • 年月日: 2013-04-22
• [学会発表] G-quadruplex formation in hydrated ionic liquids (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, H. Ohno
  • 学会等名: 5^<th> International Congress on Ionic Liquids
  • 発表場所: Vilamoura, Portugal
  • 年月日: 2013-04-22
• [学会発表] 誘電分光法による水和イオン液体の分子ダイナミクス評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤田恭子、澤田拓也、喜多理王、新屋敷直木、八木原晋、大野弘幸
  • 学会等名: イオン液体研究会
  • 発表場所: 沖縄県男女共同参画センター「てぃいる」
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] 水和イオン液体中でのDNA 四重鎖構造形成の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田恭子、大野弘幸
  • 学会等名: 第2回イオン液体討論会
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 2011-12-17
• [学会発表] Effectiveness of hydrated ionic liquid composed of choline cation and dihydrogen phosphate anion as a medium for biomolecules (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fujita, H. Ohno
  • 学会等名: The 4^<th> International Congress on Ionic Liquids (COIL-4)
  • 発表場所: Hilton crystal city, Washington DC
  • 年月日: 2011-06-17
• [備考] ホームページ等 (大野研ホームページ内)
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~ohno/index.html