生体情報伝達機能の発現機構と新機能材料の設計

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63604008
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 相澤 益男 東京工業大学, 工学部, 教授 (00016742)
• 研究分担者: 筏 義人 京都大学, 医用高分子研究センター, 教授 (00025909) ; 松岡 英明 東京農工大学, 工学部, 助教授 (40016671) ; 蛯名 洋介 徳島大学, 酵素化学研究センター, 教授 (00112227)
• キーワード: 分子情報伝達 / 人工シナプス / 人工キメラ受容体 / タバコ葉 / ガス応答分子インターフェイス / ヒトインスリン受容体 / マクロファージ付着 / インターロイキン1産生能

研究概要

生体の分子情報伝達機能を分子レベルで理解し、それに基づいて生体システムが有する分子情報伝達機能を具備した新機能材料の創製を推進することを目的として、3種類の分子情報伝達を重点に研究が進展し、次の諸成果が得られた。
1.相澤は、神経細胞の接合部であるシナプス前膜の機能を代行できる新材料を目的とし、神経伝達物質を電気刺激放出する分子インターフェイスを実現した。とくにPートルエンスルホン酸塩共存下で合成されたポリピロール膜がグルタミン酸を迅速に電気刺激放出することを明らかにし、人工シナプスを第一ステップを達成した。さらに、酵素機能および細胞機能を電気制御できる新規分子インターフェイスを創製した。
2.蛯名は、ヒトインスリン受容体cDNAのクローニングを行いその一次構造を決定するとともに、ヒトインスリンcDNAを使い、異種動物細胞内で活性ある受容体を発現させることに成功した。さらにインスリン様細胞増殖因子(IGFー1)受容体とインスリン受容体との2種類の人工キメラ受容体をcDNA上で作製し、動物細胞内で発現した。
3.松岡は、植物細胞の分子情報伝達機能の解明を目的とし、タバコ(Nicotiana tabacum"Xanthi nc")の葉のCO_2ガスに対する応答機構を明らかにした。さらに、種々の勾い分子が存在すると、勾い分子濃度がppbオーダーにもかかわらず、CO_2ガスに対する応答パターンが変化することを見出している。
4.筏は、情報伝達機能を担う生体成分と高分子材料との相互作用の評価を目的とし、マクロファージについて、接触角が異なる種々の高分子フィルム表面でのマクロファージ付着率、インターロイキン1産生能を測定し、材料表面と細胞との相互作用を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] M.Yaoita,;H.Shinohara,;M.Aizawa,;Y.Ikariyama: Bioelectrochemistry and Bioenergetics. 20. 169-177 (1988)
• [文献書誌] M.Aezawa,;S.Yabuki,;H.Shinohara: Proc.Electrochemical Society Symposium. (1988)
• [文献書誌] E.Araki,;F.Shimada,;H.Uzawa,;M.Mori,;Y.Ebina: J.Biol.Chem.262. 16186-16191 (1987)
• [文献書誌] H.Matsuoka,;T.Homma,;H.Mori,;Y.Takekawa: Bioelectrochemistry and Bioenergetics.
• [文献書誌] Y.Tabata,;Y.Ikada: Biomaterials. 9. 356-362 (1988)
• [文献書誌] K.Nakamura,;M.Aizawa,;O.Miyawaki: "Electro-enzymology,Coenzyme Regeneration" Springer-Verlag, 1-166 (1988)