タンパク質連続リフォールディング法におけるインターフェースとしての機能膜の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760718
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 大橋 秀伯 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (00541179)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: タンパク質 / リフォールディング / 機能性高分子膜 / インターフェース / プラズマグラフト重合 / 低温パーオキサイド法

研究概要

高い基質特異性・反応性を持つタンパク質は、抗体製剤・バイオリアクタなど幅広い応用用途を持つ。タンパク質は現在大腸菌による大量発現が可能であり、そのうち約4割はアミノ酸配列を正しく折り畳むリフォールディング過程を経て生化学的活性が回復する。
今後の大きな拡大も見込まれるタンパク質市場を考えると、大量生産を可能とする連続リフォールディング技術の今後の発展が予想される。本研究では、連続法に特徴的なタンパク質とリフォールディング剤の接触インターフェースに対し、高分子機能膜の積極的な活用を提案し、プラズマグラフト重合法を用いた機能膜作成法の開発と、リフォールディング介助に必要な膜性能の探求を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Logistic Gate-Like Permeable Property of Gating Membrane with Ion-Recognition Polyampholyte (2014)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohashi, Sae Ebina, and Takeo Yamaguchi
  • 雑誌名: Polymer 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma-Induced Graft Polymerization Inside Pores of Porous Substrates Assisted by an Infiltration Agent in Acidic Conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Xueqin Chi, Hidenori Ohashi, and Takeo Yamaguchi
  • 雑誌名: Plasma Processes and Polymers 巻: 11(4) ページ: 306-314
  • 査読あり
• [雑誌論文] A General Diffusion Model for Polymeric Systems based on Microscopic Molecular Collisions and Random Walk Movement (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohashi and Takeo Yamaguchi
  • 雑誌名: Industrial & Engineering Chemistry Research 巻: 52(29) ページ: 9940–9945
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Functional Membrane with Activated Ester via Plasma-Induced Graft Polymerization (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohashi, Sae Ebina, and Takeo Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Photopolymer Science and Technology 巻: 26(4) ページ: 503–506
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Influence of Spacer Length between Actuator and Sensor on their Mutual Communications in Poly(N-Isopropylacrylamide–co–β-Cyclodextri n), an Autonomous Coordinative Shrinking/ Swelling Polymer (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohashi, Tomoaki Abe, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 45(24) ページ: 9742–9750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Precursor Membrane with Reactive Groups via Plasma-Induced Graft Polymerization (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohashi, Xueqin Chi, Toshio Shimada, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Photopolymer Science and Technology 巻: 25(4) ページ: 555–557
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biomolecule-Recognition Gating Membrane Using Biomolecular Crosslinking and Polymer Phase Transition (2011)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Kuroki, Taichi Ito, Hidenori Ohashi, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 83(24) ページ: 9226–9229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical Reexamination of Parameters on a Molecular Collisions-based Diffusion Model for Diffusivity Prediction in Polymers (2011)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohashi, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry B 巻: 115(51) ページ: 15181–15187
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grafting of Polyelectrolyte on Porous Substrate by Plasma-induced Polymerization (2011)
  • 著者名/発表者名: Xueqin Chi, Hidenori Ohashi, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Photopolymer Science and Technology 巻: 24 (4) ページ: 471–473
  • 査読あり
• [学会発表] 自律膨潤収縮ポリマーの合成とその相転移挙動特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武井俊樹・大橋秀伯・黒木秀記・宮西将史・山口猛央
  • 学会等名: 化学工学会第79年会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] 高分子膜中の分子透過機構 : 溶解拡散機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 黒木秀記・大橋秀伯
  • 学会等名: 最近の化学工学講習会63「ここまできた膜分離プロセス~基礎から応用」化学工学会関東支部
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 20140121-22
• [学会発表] 自律吸脱着ポリマーをグラフト固定した機能膜の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 武井俊樹・大橋秀伯・山口猛央
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20130916-18
• [学会発表] 分子認識イオンゲート膜におけるイオン浸透圧モデル (2013)
  • 著者名/発表者名: 天宮清一・大橋秀伯・山口猛央
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20130916-18
• [学会発表] Shell-Like Free Volume Theory for Molecular Diffusivity Prediction in Polymeric Membrane Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohashi and Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: The 8th Conference of Aseanian Membrane Society (AMS8)
  • 発表場所: Xi'an, CHINA
  • 年月日: 20130716-19
• [学会発表] Fabrication of Functional Membrane with Activated Ester via Plasma-Induced Graft Polymerization (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohashi, Sae Ebina, Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: The 30th International Conference of Photopolymer Science and Technology (ICPST-30)
  • 発表場所: Chiba, JAPAN
  • 年月日: 20130625-28
• [学会発表] Acceleration of Plasma-Induced Graft Polymerization for Porous Substrate via Sodium Dodecyl Sulfate (2013)
  • 著者名/発表者名: Xueqin Chi・Hidenori Ohashi・Takanori Tamaki・Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: 化学工学会第78年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 20130317-19
• [学会発表] Peroxide Method of Plasma-Induced Graft Polymerization Facilitated by SDS for Fabricating Functional Materials (2012)
  • 著者名/発表者名: Xueqin Chi, Hidenori Ohashi, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: The First International Education Forum on Environment and Energy Science
  • 発表場所: Waikoloa, Hawaii, USA
  • 年月日: 20121214-18
• [学会発表] プラズマグラフト重合法におけるドデシル硫酸ナトリウムの重合促進効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大橋秀伯・池雪琴・田巻孝敬・山口猛央
  • 学会等名: 膜シンポジウム2012
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 20121106-07
• [学会発表] 機能性高分子材料作製のためのプラズマグラフト重合法 : 低温パーオキサイド法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池雪琴・大橋秀伯・田巻孝敬・山口猛央
  • 学会等名: 化学工学会第44回秋季大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] A Low Temperature Peroxide Method of Plasma-Induced Graft Polymerization for Porous Membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: Xueqin Chi, Hidenori Ohashi, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: XXIX EMS Summer School on Membranes
  • 発表場所: Nancy, FRANCE
  • 年月日: 20120707-10
• [学会発表] A Low Temperature Peroxide Method of Plasma-Induced Graft Polymerization for Porous Membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: Xueqin Chi, Hidenori Ohashi, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: The 7th Conference of Aseanian Membrane Society (AMS7)
  • 発表場所: Haeundae Grand Hotel, Busan, KOREA
  • 年月日: 20120704-06
• [学会発表] Fabrication of Precursor Membrane with Reactive Groups via Plasma-Induced Graft Polymerization (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohashi, Chi Xueqin, Toshio Shimada, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: The 29th International Conference of Photopolymer Science and Technology Materials & Processes for Advanced Microlithography and Nanotechnology
  • 発表場所: Chiba, JAPAN
  • 年月日: 20120626-29
• [学会発表] A Low Temperature Peroxide Method of Plasma Induced Graft Polymerization for Porous Membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: Xueqin Chi, Hidenori Ohashi, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: 日本膜学会第34年会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 20120508-09
• [学会発表] 膜細孔を利用したタンパク質のリフォールディング (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷川裕司・大橋秀伯・田巻孝敬・山口猛央
  • 学会等名: 化学工学会第77年会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 20120315-17
• [学会発表] 低温パーオキサイド法による多孔質基材へのプラズマグラフト重合 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池雪琴・大橋秀伯・田巻孝敬・山口猛央
  • 学会等名: 化学工学会第77年会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 20120315-17
• [学会発表] ミクロな分子衝突に基づいた高分子中の分子拡散性予測理論 : パラメータシステムの構築及び水素結合系への拡張 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋秀伯・岩元望・田巻孝敬・山口猛央
  • 学会等名: 膜シンポジウム2011
  • 発表場所: 健康文化村カルチャーリゾートフェストーネ、沖縄県
  • 年月日: 20111118-19
• [学会発表] Microscopic Free Volume Theory for Molecular Diffusivity Prediction in Polymeric Membrane Systems : Application and Further Extension (2011)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Ohashi, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: International Congress on Membranes and Membrane Prosesses 2011 (ICOM2011)
  • 発表場所: Amsterdam, the NETHERLANDS
  • 年月日: 20110723-29
• [学会発表] A New Technique for Plasma-Induced Graft Polymerization of Heat-Labile Monomers (2011)
  • 著者名/発表者名: Xueqin Chi, Hidenori Ohashi, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: 第24回プラズマ材料科学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(SPSM-24)
  • 年月日: 20110719-20
• [学会発表] Grafting of Polyelectrolyte on Porous Substrate by Plasma-induced Polymerization (2011)
  • 著者名/発表者名: Xueqin Chi, Hidenori Ohashi, Takanori Tamaki, and Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: The 28th International Conference of Photopolymer Science and Technology Materials & Processes for Advanced Microlithography and Nanotechnology
  • 発表場所: Chiba, JAPAN
  • 年月日: 20110621-24
• [学会発表] Preparation of linear polyelectrolyte chains grafted porous membranes by plasma.initiated graft polymerization (2011)
  • 著者名/発表者名: Xueqin Chi・Hidenori Ohashi・Takanori Tamaki・Takeo Yamaguchi
  • 学会等名: 日本膜学会第33年会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所臨海副都心センター別館
  • 年月日: 20110512-13
• [図書] 高分子膜における分子透過機構(6章)、最近の化学工学63「ここまできた膜分離プロセス-基礎から応用-」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大橋秀伯・黒木秀記
  • 総ページ数: 47–61
• [図書] ガスバリア膜・蒸気透過膜の設計-高分子中での分子拡散理論より-、膜、36(2) (2011)
  • 著者名/発表者名: 大橋秀伯・山口猛央
  • 総ページ数: 71–78