金属誘起赤外吸収増強効果を利用した生物分子間相互作用の特異的検出法の開発

利用金属诱导红外吸收增强效应开发生物分子相互作用特异性检测方法

• 批准号: 15651092
• 负责人: 吉田 敏
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15651092/
• 关键词: 赤外分析; 金薄膜; 抗体; 自己構築単層膜; 表面増強効果; リン酸化蛋白質; 糖修飾; マイクロ波; フーリエ変換赤外分析; 金コロイド; アビジン; ビオチン; 糖鎖; 疾患マーカー; ナノ金粒子; 全反射測定; マイクロ波照射; 温度変化; 表面増強

今回の研究で、金粒子(サイズが1nm〜20nm)に結合したアビジン蛋白質は、金粒子サイズが5nm以上で、ある形状にdry upした時に、数十アトモル(amol;10^<-18>モル)レベルでも高感度にATR-FTIR法で測定できることを確認できた。また、測定対象が生体試料中の蛋白質などの場合、それらを金薄膜に結合させ、ビオチンをつけたそれらに相補的なもの(抗体など)を結合させた上で、そのビオチンと結合できる金粒子結合アビジンを結合させて、その金薄膜に張り付いているであろう金粒子結合アビジンをATR-FTIRのダイヤモンドプローブに密着させて計測する方法を開発した。このことによって、一分子単層膜であっても特定蛋白質だけの赤外スペクトルを観測することが可能になった。さらに、昨年度から今年度にかけて、血清中のある糖蛋白質の濃度変化と、統合失調症の病態との関係を調べ、有意な相関があることを第8回世界生物精神医学会議(Austria,2005)で報告した。この場合、疾患マーカー分子としての、ポリシアル酸(糖鎖)の付いた蛋白質(NCAM)が血清中でどのように変動するかを調べたが、微小な金薄膜に固定した抗NCAM抗体に結合した血清中のNCAM分子そのものの赤外スペクトルを分析することで、NCAMに付いている糖鎖(ポリシアル酸など)のサイズなどの性質の変化も調べることができ、日本神経化学会で報告した。また、金粒子を還元的環境下で加熱すると金コロイドの凝集が起こり、島状の金粒子が金膜の上に形成される事が確認され、また赤外吸収の増強効果が出ることを確認した。さらに、マイクロ波発信装置を更新し数dBの出力で金薄膜に固定した抗体とそれに結合した抗原蛋白のOH基の赤外吸収が増大することを確認した。今後は、この簡便さを生かすために、アレイ状に並べて対象分子を一挙に計測する方法を開発していきたい。

Today back to の で, gold particles (サ イ ズ が 1 nm ~ 20 nm) に combining し た ア ビ ジ ン protein は, gold particles サ イ ズ が above 5 nm で, あ る shape に dry up し た に, dozens of ア ト モ ル (amol; 10 ^ < - > 18 モ ル) レ ベ ル で も Gao Gan degrees に atr-ftir で method to determine the で き る こ と を confirm で き た. ま た, determination of seaborne が の protein in living body sample な ど の occasions, そ れ ら を gold film に combining さ せ, ビ オ チ ン を つ け た そ れ ら に phase of な も の (antibody な ど) を combining さ せ た で, そ の ビ オ チ ン と combining で き る gold particles ア ビ ジ ン を combining さ せ て, そ の gold film に zhang り pay い て い る で あ ろ う ア gold particles ビ ジ ン を atr-ftir の ダ イ ヤ モ ン ド プ ロ ー ブ に indiscrete さ せ て measuring す る method を open 発 し た. こ の こ と に よ っ て, a molecular 単 membrane で あ っ て も specific protein だ け の red outside ス ペ ク ト ル を 観 measuring す る こ と が may に な っ た. さ ら に, yesterday's annual か ら our に か け て, serum の あ る の sugar protein concentration variations と, identity disorder の pathological と の masato is を べ, intentionally な phase masato が あ る こ と を back 8 conference of biological psychiatry (Austria, 2005) で report し た. こ の occasions, sickness, マ ー カ ー molecular と し て の, ポ リ シ ア ル acid (lock) sugar の pay い た protein (NCAM) が serum で ど の よ う に - move す る か を adjustable べ た が, tiny な gold film に fixed し た NCAM antibody に resistance combined with し た serum の NCAM molecular そ の も の の red outside ス ペ ク ト ル を analysis す る こ と で, NCAM に pay い て い る sugar lock (ポ リ シ ア ル acid な ど) の サ イ ズ な ど の nature の variations change も adjustable べ る こ と が で き で report, Japan god 経 chemical society し た. を ま た, gold particles also yuan under the environment of heating で す る と gold コ ロ イ ド の agglutination が up こ り, island の に form on the particle が gold membrane の さ れ る が sure さ れ, ま た red outside suck 収 の raised strong working fruit が out る こ と を confirm し た. さ ら に, マ イ ク ロ wave device を update し 発 letter for dB の output で gold film に fixed し た antibody と そ れ に combining し た antigen protein の OH base の red outside suck 収 が raised large す る こ と を confirm し た. Born easy future は, こ の さ を か す た め に, ア レ イ shape に and べ て molecules like を seaborne 挙 に measuring す る method を open 発 し て い き た い.

项目成果

T.Egashira, K.Sakai, F.Takayama, M.Sakurai, S.Yoshida: "Zinc benzoate, a contaminating environmental compound derived from polystyrene resin inhibits A-type monoamine oxidase."Toxicol Lett.. 145(2). 161-165 (2003)

T.Egashira、K.Sakai、F.Takayama、M.Sakurai、S.Yoshida：“苯甲酸锌是一种源自聚苯乙烯树脂的污染性环境化合物，可抑制 A 型单胺氧化酶。”Toxicol Lett.. 145(2)。

Changes of Polyunsaturated Fatty Acids in Human Oral Mucosa In Vivo Measured by Fourier Transform Infrared Spectroscopy.

傅里叶变换红外光谱测量人体内口腔粘膜多不饱和脂肪酸的变化。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Near-Patient Testing & Technology 3(4)
• 作者: S.Yoshida;H.Yoshida
• 通讯作者: H.Yoshida

Non-invasive analyses of diurnal changes of polyunsaturated fatty acids in human oral mucosa by attenuated total reflectance fourier-transform infrared spectroscopy.

通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱对人口腔粘膜中多不饱和脂肪酸的昼夜变化进行非侵入性分析。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Biopolymers 74(5)
• 作者: S.Yoshida;H.Yoshida
• 通讯作者: H.Yoshida

S.Yoshida, H.Yoshida: "Non-invasive analyses of unsaturated fatty acid species in dietary oils and human oral mucosa in vivo by attenuated total reflectance Fourier-transform infinred spectroscopy."Clin.Chem.Lab.Med.. Vol.40. S109 (2002)

S.Yoshida、H.Yoshida：“通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱对体内膳食油和人体口腔粘膜中的不饱和脂肪酸进行非侵入性分析。”Clin.Chem.Lab.Med.. Vol.40

S.Yoshida, H.Yoshida: "Non-invasive analyses of diurnal changes of polyunsaturated fatty acids in human oral mucosa by attenuated total reflectance fourier-transform infrared spectroscopy."Biopolymers. in press. (2004)

S.Yoshida、H.Yoshida：“通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱对人口腔粘膜中多不饱和脂肪酸的昼夜变化进行非侵入性分析。”生物聚合物。