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2012 年度 実施状況報告書

糖鎖高分子ナノ微粒子によるバイオセンシング材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24655157
研究機関九州大学

研究代表者

三浦 佳子  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00335069)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード糖鎖高分子 / 硫酸化糖 / バイオセンシング / グリコサミノグリカン / ナノゲル
研究概要

N-アセチルグルコサミンを基本骨格として、アクリルアミドフェニル型の硫酸化糖モノマーの合成を行った。3位または4位または6位を位置選択的に硫酸化したN-アセチルグルコサミン、及び3,4,6位N-アセチルグルコサミンのモノマーを得た。このモノマーをアクリルアミドと共重合して、硫酸化糖鎖高分子の合成を行った。また、グルクロン酸についてもモノマー化、高分子化を行った。これらについて、グリコサミノグリカンに基づく機能があるかの解析を行った。まず、直線状のポリマーについては、アルツハイマー病関連酵素のβセクレターゼの阻害活性があることを明らかにした。また、界面活性剤の存在下、N-イソプロピルアクリルアミド、アクリル酸などとラジカル重合を行い、ナノゲル粒子の合成を行った。硫酸化糖を有するナノゲル粒子については、ヘパリンやヘパラン硫酸と結合する細胞成長因子との結合性があることがわかった。ヘパリンやヘパラン硫酸といったグリコサミノグリカンの模倣機能としては、3,4,6位硫酸化N-アセチルグルコサミンが最も優れた結合活性を示すことが、βセクレターゼ、細胞成長因子との結合アッセイより明らかになった。
また、糖鎖高分子でできたナノゲル粒子を構成要素としたバイオセンサーについて検討を行った。糖鎖高分子ナノゲルを固定化し、構造色によるバイオセンシングを検討し、タンパク質ターゲットを特異的かつ大きな容量でセンシングできることを明らかにした。

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

これまでに硫酸化糖、硫酸化糖の直線高分子、硫酸化糖ナノゲル粒子、糖鎖高分子を用いたバイオセンシングについてそれぞれ課題が進展しており、当初の予定通り順調に計画が進行している。

今後の研究の推進方策

硫酸化糖ナノゲル粒子がVEGF、FGFといった細胞成長因子と結合するこ戸がこれまでに明らかになった。正常細胞、がん細胞を用いて、ナノゲル存在下での細胞成長に対する影響について検討を行う。細胞成長因子と結合することによって癌における血管新生の抑制、癌化の抑制について検討を行う。また、ナノゲル粒子を認識要素として、細胞成長因子をはじめとする、ターゲットタンパク質の検出手法について検討を行う。一方で、硫酸化糖については、2位のN硫酸化グルコサミンのモノマー及びN-アセチルガラクトサミンの合成を進める。

次年度の研究費の使用計画

平成25年度研究では、研究費は主に実験用の消耗品に充てる。また、昨年度からの研究で得られた結果について学会発表するために旅費を計上しており、日本糖質学会、日本化学会で発表予定である。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Palladium-loaded Polymer Nanoparticles with Catalytic Activity for Hydrogenation and Suzuki Coupling Reactions2013

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Seto, Takato Morii, Tamami Yoneda, Tatsuya Murakami、Yu Hoshino, Yoshiko Miura
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 42 ページ: 301-303

    • DOI

      10.1246/cl.2013.301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Modification of Siliceous Materials Using Maleimidation and Various Functional Polymers Synthesized by Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer Polymerization2012

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Seto, Chie Yamashita, Tatsuya Murakami, Takeshi Hasegawa, Yoshiko Miura
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials and Interfaces

      巻: 4 ページ: 5125-5133

  • [雑誌論文] 硫酸化糖鎖高分子によるグリコサミノグリカンモデルポリマーの合成とアミロイド阻止機能2012

    • 著者名/発表者名
      三浦佳子, 坂本祥吾, 福田知博, 由井伸彦
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 69 ページ: 47-53

  • [雑誌論文] Glycosaminoglycan model polymers with poly(ganma-glutamate) backbone2012

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Fukuda, Masaki Kawamura, Hikaru Mizuno, Yoshiko Miura
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 45 ページ: 359-362

    • DOI

      10.1038/pj.2012.147

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Protein Separation Using Siliceous Materials with a Trimethoxysilane-Containing Glycopolymer2012

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Seto, Yutaro Ogata, Tatsuya Murakami, Yu Hoshino, Yoshiko Miura
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 4 ページ: 411-417

    • DOI

      10.1021/am2014713

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Syntheses and Biological Ability of Sulfo-Glycodendrimer via Click Chemistry2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Miura, Shunsuke Onogi, Tomohiro Fukuda
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 17 ページ: 11877-11896

    • DOI

      10.3390/molecules171011877

    • 査読あり
  • [学会発表] 高分子を利用した生理活性糖鎖の再構築と機能材料への応用2013

    • 著者名/発表者名
      三浦 佳子
    • 学会等名
      日本化学会年会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130322-20130326
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子担体の相状態に伴う触媒能の評価2013

    • 著者名/発表者名
      森井 崇人, 米田 玉弥, 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
    • 学会等名
      化学工学会第78回年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      20130317-20130319
  • [学会発表] ビオチン薄膜による表面改質および生体分子認識機能の評価2013

    • 著者名/発表者名
      瀬戸 弘一, 神波 誠治, 近藤 孝志, 長谷川 慎, 小川 雄一, 星野 友, 三浦 佳子
    • 学会等名
      化学工学会第78回年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      20130317-20130319
  • [学会発表] 大腸菌接着制御するデンドリマー修飾基板の作製2013

    • 著者名/発表者名
      國府島 由紀, 小川 浩平, 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
    • 学会等名
      化学工学会第78回年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      20130317-20130319
  • [学会発表] 糖鎖高分子ナノ粒子を用いた構造色バイオセンサーの開発2013

    • 著者名/発表者名
      寺田侑平, 瀬戸弘一, 星野友, 三浦佳子
    • 学会等名
      化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      北九州市立大学
    • 年月日
      20130300
  • [学会発表] Pdを担持させたナノ粒子による固定化触媒とリアクターの検討2013

    • 著者名/発表者名
      米田玉弥, 森井崇人, 瀬戸弘一, 星野友, 三浦佳子
    • 学会等名
      化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      北九州市立大学
    • 年月日
      20130300
  • [学会発表] 大腸菌接着制御デンドリマー修飾表面の作製2013

    • 著者名/発表者名
      國府島由紀, 小川浩平, 瀬戸弘一, 星野友, 三浦佳子
    • 学会等名
      化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      北九州市立大学
    • 年月日
      20130300
  • [学会発表] Surface Modification of Siliceous Materials Using Maleimidation and Glycopolymer Synthesized by Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer Polymerization2012

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Seto, Masaki Takara, Yu Hoshino, Yoshiko Miura
    • 学会等名
      2012 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston Convention Center
    • 年月日
      20121125-20121130
  • [学会発表] Morophology Control of Alzheimer Amyloid β Peptide (1-42) on the Multivalent Sulfonated Sugar Interface2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Miura, Tomohiro Fukuda
    • 学会等名
      2012 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston Convention Center
    • 年月日
      20121125-20121130
  • [学会発表] Biosensing-application with Glycopolymer-substituted Gold Nanoparticles2012

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takara, Yu Hoshino, Yoshiko Miura
    • 学会等名
      2012 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston Convention Center
    • 年月日
      20121125-20121130
  • [学会発表] Protein Separation with Glycopolymer Modified Siliceous Materials2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Miura, Hirokazu Seto, Yutaro Ogata, Yu Hoshino
    • 学会等名
      IUMRS-ICEMS
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      20120926-20120927
  • [学会発表] マンノース含有Poly-N-Isopropylacrylamideナノ粒子の相状態と標的レクチンの結合速度相関2012

    • 著者名/発表者名
      仲本正彦・星野 友・三浦 佳子
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] 材料表面に付与して生体分子認識能への糖鎖高分子コンフォメーションの影響2012

    • 著者名/発表者名
      瀬戸弘一, 星野友, 三浦佳子
    • 学会等名
      第44回化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20120900
  • [学会発表] 糖を用いた分子認識性高分子の展開2012

    • 著者名/発表者名
      三浦佳子
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      20120900
  • [学会発表] Glycosaminoglycan Model Polymer2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Miura
    • 学会等名
      The Second Asian Chemical Biology Conference
    • 発表場所
      Okinawa
    • 年月日
      20120702-20120703
    • 招待講演
  • [学会発表] レクチン認識ナノゲル粒子の粘弾性と標的結合速度の相関,2012

    • 著者名/発表者名
      仲本正彦・星野友・三浦佳子
    • 学会等名
      第49回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      西日本総合展示場
    • 年月日
      20120630-20120630
  • [学会発表] 糖結合デンドリマーを用いた選択的細胞接着界面の開発2012

    • 著者名/発表者名
      杉本雅志・武井孝行・星野友・三浦佳子,
    • 学会等名
      第49回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      西日本総合展示場
    • 年月日
      20120630-20120630
  • [学会発表] 糖含有高密度ポリマーブラシを用いたタンパク質分離材料への応用2012

    • 著者名/発表者名
      緒方裕太郎・瀬戸弘一・三浦佳子
    • 学会等名
      第49回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      西日本総合展示場
    • 年月日
      20120630-20120630
  • [学会発表] 硫酸化糖鎖高分子によるタンパク質の機能制御の検討2012

    • 著者名/発表者名
      三浦 佳子・瀬戸 弘一・首藤 央樹・西村 優里・星野 友
    • 学会等名
      第61回高分子学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20120529-20120531
  • [学会発表] 糖鎖高分子によるタンパク質分離材料の創製2012

    • 著者名/発表者名
      三浦 佳子・瀬戸 弘一・緒方 裕太郎・星野 友
    • 学会等名
      バイオ高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20120525-20120526
  • [図書] An Integrated View of the Molecular Recognition and Toxinology - From Analytical Procedures to Biomedical Applications2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Miura
    • 総ページ数
      in press
    • 出版者
      InTech

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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