2008 Fiscal Year Annual Research Report
糖修飾らせんポリマーとタンパク質の特異的相互作用に基づくバイオセンシング法の開発
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07J02970
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
大塚 一世 Hokkaido University, 大学院・工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Keywords | らせん高分子 / 糖鎖高分子 / バイオセンサー / レクチン / 糖鎖クラスター効果 / 円二色性 |
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| Research Abstract |
本研究は、主鎖にらせん構造を有するポリアセチレンの外部刺激応答性、すなわち、らせん構造の変化に伴う色やキラリティーの変化に着目し、糖の特異的分子認識をポリアセチレンの物性変化として出力するバイオセンサーの開発を目的とする。平成20年度は、前年度に合成した側鎖に様々な糖(グルコース、ガラクトース、マンノース、マルトオリゴ糖、ラクトース、N-アセチルグルコサミン、シアル酸)を有するポリアセチレンのレクチン認識能について、等温滴定マイクロカロリメトリー、赤血球凝集阻害法、表面プラズモン共鳴法、蛍光定量法などにより評価した。この結果、種々の糖修飾ポリアセチレンは対応するレクチンに対して特異的かつ強度な結合能を有することが明らかになった。例えば、側鎖にN-アセチルグルコサミンを有するポリアセチレンは小麦胚芽レクチン(WGA)に対して、対照物質として用いた単糖誘導体に比べて約1000倍強い結合能を示すことが赤血球凝集阻害法、および等温滴定マイクロカロリメトリーより明らかになった。これらの結果は糖をポリアセチレン側鎖に配列することによる"糖鎖クラスター効果"を示唆するものであった。また、種々の糖修飾ポリアセチレンは特異的なレクチンと結合することによって主鎖らせん構造が変化し、円二色性スペクトルや紫外-可視スペクトルが変化することが明らかとなった。以上の研究成果より、糖のレクチン認識をポリアセチレンの物性変化として外部出力することが可能となり、本研究目的は研究実施計画通り達成された。
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