創薬研究を指向したバイオシステムマイクロアレイの創製

创建用于药物发现研究的生物系统微阵列

基本信息

批准号：
18790031
负责人：
加藤くみ子
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Musashino University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者は、ゾルーゲル法によって調製されるシリカ系高含水ゲルを利用して生体物質複合体を固定化する手法を開発した。シリカナノ粒子とケイ酸ナトリウムを原料とすることによりアルコールの発生を防ぐ高含水ゲルの調製法を開発し、有機溶媒等により変性、失活し易い生体物質の固定化が可能となり、本法の可能性を大きく広げることができた。今年度は、異なる粒子径を有する種々のシリカナノ粒子を原料として作製した高含水ゲルを用い、シトクロムP450(P450)を固定化し、その薬物代謝活性を測定した。また、ゲルの構造と活性との相関について考察を行った。粒子径の大きいシリカナノ粒子で作製したゲルほど包含したP450の活性が高かった。そこで、P450を固定化した高含水ゲルを電子顕微鏡(TEM)により三次元的に解析し、粒子サイズが高含水ゲルの構造に与える影響を調べた。その結果、粒子径の大きいシリカナノ粒子を用いると、より間隙の大きい網目構造が生成することが明らかとなった。さらに、高解像度のTEMを用いた解析結果から、ゲルの生成過程で原料のシリカナノ粒子はケイ酸ナトリウムにより成長し、互いに結合しシリカネットワークを形成することが明らかとなった。一方、液体のゾル状態から、固体のゲルへと相変化する時間(ゲル化時間)は、粒子径の大きいシリカナノ粒子を用いた方が長かった。以上の結果より、粒子系の大きいシリカナノ粒子を用いると、ゲル化がゆっくり進行し、また、より間隙の大きい網目構造ができることにより、ゲルの水分含量、及び基質の拡散速度が増加し、固定化されたP450の活性が高かった、と考えられる。

申请人开发了一种使用通过溶胶-凝胶法制备的二氧化硅基高含水量凝胶来固定生物材料复合物的方法。我们以二氧化硅纳米颗粒和硅酸钠为原料，开发了一种制备高含水量凝胶的方法，该凝胶可以防止酒精的产生，从而可以固定容易被有机溶剂等变性和失活的生物物质，使这种方法成为可能。今年，我们使用由不同粒径的二氧化硅纳米粒子制成的高含水量凝胶固定了细胞色素P450（P450），并测量了其药物代谢活性。我们还考虑了凝胶结构和活性之间的关系。粒径较大的二氧化硅纳米粒子制成的凝胶中所含的P450活性较高。因此，我们使用电子显微镜（TEM）对固定P450的高含水凝胶进行三维分析，以研究粒径对高含水凝胶结构的影响。结果表明，当使用大粒径的二氧化硅纳米粒子时，会产生具有较大间隙的网络结构。此外，使用高分辨率TEM的分析结果表明，在凝胶形成过程中，原料二氧化硅纳米粒子与硅酸钠一起生长并相互结合形成二氧化硅网络。另一方面，当使用粒径较大的二氧化硅纳米粒子时，从液态溶胶态到固态凝胶态的相变所需的时间（凝胶化时间）更长。从以上结果可知，当使用大的二氧化硅纳米粒子时，凝胶化进展缓慢，并且形成具有较大间隙的网络结构，这增加了凝胶的含水量和基质的扩散速率，导致固定化。 P450 活性高。