高親水性ポリマーモノリスの開発と分子鋳型法によるタンパク質分離への応用

高亲水性聚合物整体的开发及其在分子模板法蛋白质分离中的应用

基本信息

批准号：
18685009
负责人：
久保拓也
金额：
$ 8.07万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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

昨年度までの報告において,高親水性を有する新規分離媒体として,水溶性架橋剤を用いるモノリス型カラムが有効であることを示した,しかしながら,昨年までの結果では,機械的強度の問題から実用に耐えうるカラムの作成が困難であった.そこで,本年度は水溶性架橋剤の種類をいくつか試すと共に,キャピラリー型カラムを適用することで,実使用に耐えうるカラムの調製,評価を行った.その結果,完全水系での使用に耐えうるカラムの作成が可能となり,さらに,核酸塩基,いくつかのタンパク質といった生体関連物質の分離が達成された.次に本研究のもう一つの課題である,タンパク質の選択的分離については,まず,低分子に対する新たな概念を提唱した.従来の分子インプリント法では,構造柔軟性の高い物質には適用が困難であるとされており,柔軟な構造を有するターゲット物質に対しての新たな手法が求められている.そこで,ドウモイ酸と呼ばれる麻痺性貝毒をターゲットとして,三次元構造認識に起因する選択的認識能を評価した.その結果,単純な構造の鋳型分子を用いた場合でも,三次元的に官能基を認識することが示唆された.コンピュータモデリングの支持により,この認識はターゲット物質の構造変化が寄与していることが示唆された.つまり,ターゲット物質の構造変化に伴うエネルギーよりも,認識部位に取り込まれる安定化エネルギーの方が高い場合には,認識部位においてターゲット物質の構造変化が起こり,結果的に高い認識能となることが示された.この結果は,構造柔軟性を有するタンパク質をターゲットにした場合には非常に重要な現象であり,この概念を基に,水溶性の架橋剤を基材とたタンパク質インプリントポリマーを調製し,評価を行った.その結果,タンパク質インプリントにより調製した分離媒体を評価した結果,わずかではあるが選択的な分子認識能が確認された.上記,本研究で得られた結果では,当初の研究目的であるモノリス型カラムと選択的タンパク質分離の双方を融合するには至っていない.それぞれの有効性を示すことができたため,今後,二つの技術を組み合わせることで,更なる発展を遂げる研究テーマになると考えられる.

截至去年的报告表明，使用水溶性交联剂的整体柱作为具有高亲水性的新型分离介质是有效的，但制造耐用的柱很困难。今年，我们测试了几种水溶性交联剂，并通过应用毛细管柱，我们制备并评估了可以承受实际使用的色谱柱。结果，我们找到了可以耐受在完全水性体系中使用的色谱柱此外，还可以制造核碱基和一些蛋白质。至于蛋白质的选择性分离，这是本研究的另一个课题，我们首先提出了一种针对小分子的新概念，该方法很难应用于具有高结构灵活性的材料。因此，需要一种针对具有柔性结构的物质的新方法，因此，我们针对称为软骨藻酸的麻痹性贝类毒物，并开发了由于三维结构识别而产生的选择性识别能力。结构简单的模板分子有人提出，即使目标材料存在，官能团也会被三维识别。计算机模型的支持表明，这种识别是由目标材料的结构变化引起的。结果表明，当考虑稳定能量时。识别位点高于与相关的能量，当靶向具有结构灵活性的蛋白质时，这是一个非常重要的现象，并且这个一般基于这个想法，我们制备并评估了一种基于水溶性交联剂的蛋白质印迹聚合物。结果，我们评估了通过蛋白质印迹制备的分离介质，发现它表现出轻微但选择性的效果。本研究中获得的分子识别能力得到了证实。结果表明，我们无法将整体柱和选择性蛋白质分离结合起来，而这正是研究的最初目标。由于我们能够证明每种技术的有效性，因此我们计划将这两种技术结合起来，以便进一步完善结果被认为将成为一个将继续发展的研究主题。