2020 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of Artificial Oxygen Carrier Comprising Recombinant(Hemoglobin-Albumin) Nanocluster
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18K19007
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
小松 晃之 中央大学, 理工学部, 教授 (30298187)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木平 清人 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 有人宇宙技術部門, 研究開発員 (30573810)
森田 能次 中央大学, 理工学部, 助教 (40795308)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 蛋白質 / 組換えヘモグロビン / 人工酸素運搬体 / 赤血球代替物 / X線結晶構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
赤血球の代替物となる人工酸素運搬体の実現は次世代医療の最重要課題である。これまで多くの化合物が開発されてきたが、副作用や有効性に問題があり、未だ実用化には至っていない。本研究は、組換えヘモグロビン（rHb）と組換えヒト血清アルブミン（rHSA）からなる新しい人工酸素運搬体「組換え(ヘモグロビン-アルブミン)ナノクラスター」（rHb-rHSA3クラスター）を合成し、その構造と酸素結合能を明らかにすることを目的としている。さらにrHbの部位特異的アミノ酸置換により、適度な酸素親和性を有するクラスターも合成する。ヒト血液に全く依存しない量産可能な赤血球代替物の創製に挑戦する。
(1)部位特異的アミノ酸置換による酸素親和性の制御：2019年度に得られた成果をさらに展開し、rHbの Leu-β28、His-β63、Cys-β93、Asn-β102を部位特異的アミノ酸置換により、Tyr、Gln、Ser、Alaに変えたrHb変異体を産生し、それらを用いてrHb(X)-rHSA3クラスター（Xは変異箇所を示す）を合成した。いずれも赤血球の酸素親和性（25Torr）に近い適度な酸素親和性を有する人工酸素運搬体となることがわかった。
以上の結果を総合し、rHb-rHSA3クラスターがヒト血液に依存しない究極の赤血球代替物となることを実証した。研究成果は、国内学会での発表、国際学会誌への論文掲載により公開した。また、宇宙航空研究開発機構（JAXA）との共同で行った本成果の一部を紹介する動画が、JAXAのウェブサイトに公開された。
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