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内分泌撹乱物質等生体関連物質の情報変換・増幅型検出システム

内分泌撹乱物質等生体関連物質の情報変換・増幅型検出システム
内分泌干​​扰物等生物相关物质信息转换/放大检测系统
批准号：
11167255
负责人：
有賀 克彦
金额：
$2.5万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1999 至 2000
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11167255/
关键词：
脂質二分子膜人工受容体酵素シグナル伝達情報変換情報増幅分子デバイスロジック回路シグナル物質阻害剤

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
半導体技術を中心とする現存技術による超微細加工には限界が見え始めており、21世紀の技術革新として全く別の発想で組み立てる情報処理システムの開発が必要となっている。我々は、そのようなシステム構築の基礎研究として、生物系に見られるシグナル伝達系を模した分子シンクロデバイスを脂質膜を基板として開発している。特に本研究では、内分泌撹乱物質等の生体関連物質の高感度検出を目的として、化学合成したレセプター分子と天然の酵素を脂質膜上に集積し、種々の信号入力による酵素活性の制御を検討している。DMPC(1mM)の二分子膜ベシクルにアミノ基とアゾベンゼン部位を持つ人工受容体(10μM)と乳酸脱水素酵素(LDH,0.7nM)を固定化し、Cu^<2+>(4μM)存在下にてLDHの活性をピルビン酸の還元に伴うNADHの減少量から見積もった。この状態では、LDHはCu^<2+>によってほぼ完全に阻害された。一方、化学シグナルとして1-ヒドロキシ-2-ナフトアルデヒド(20μM)を加えたときには、LDHの活性は非阻害時の53%にまで上昇した。ベシクル溶液の電子スペクトル測定により、シグナル物質が人工受容体との間にシッフ塩基を形成し、その二分子がCu^<2+>を捕捉することによって、LDHの活性を維持したことが明らかになった。ここにUV光を照射するとアゾベンゼン部がシス型に異性化し、LDHの活性はわずか6%にまで低下した。これは、シス型の人工受容体のCu^<2+>捕捉捕捉能力が劣るためである。本系は、光シグナルによって酵素活性を制御するスイッチングデバイスである。また、化学シグナルと光シグナルが共存するときにのみ出力(酵素活性)が得られるAND型ロジック回路と見なすこともできる。
英文摘要
半導体技術を中心とする現存技術による超微細加工には限界が見え始めており、21世紀の技術革新として全く別の発想で組み立てる情報処理システムの開発が必要となっている。我々は、そのようなシステム構築の基礎研究として、生物系に見られるシグナル伝達系を模した分子シンクロデバイスを脂質膜を基板として開発している。特に本研究では、内分泌撹乱物質等の生体関連物質の高感度検出を目的として、化学合成したレセプター分子と天然の酵素を脂質膜上に集積し、種々の信号入力による酵素活性の制御を検討している。DMPC(1mM)の二分子膜ベシクルにアミノ基とアゾベンゼン部位を持つ人工受容体(10μM)と乳酸脱水素酵素(LDH,0.7nM)を固定化し、Cu^<2+>(4μM)存在下にてLDHの活性をピルビン酸の還元に伴うNADHの減少量から見積もった。この状態では、LDHはCu^<2+>によってほぼ完全に阻害された。一方、化学シグナルとして1-ヒドロキシ-2-ナフトアルデヒド(20μM)を加えたときには、LDHの活性は非阻害時の53%にまで上昇した。ベシクル溶液の電子スペクトル測定により、シグナル物質が人工受容体との間にシッフ塩基を形成し、その二分子がCu^<2+>を捕捉することによって、LDHの活性を維持したことが明らかになった。ここにUV光を照射するとアゾベンゼン部がシス型に異性化し、LDHの活性はわずか6%にまで低下した。これは、シス型の人工受容体のCu^<2+>捕捉捕捉能力が劣るためである。本系は、光シグナルによって酵素活性を制御するスイッチングデバイスである。また、化学シグナルと光シグナルが共存するときにのみ出力(酵素活性)が得られるAND型ロジック回路と見なすこともできる。
期刊论文(14)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
有賀克彦: "岩波講座「現代化学への入門」第16巻「超分子化学への展開」"岩波書店. 173 (2000)
有贺克彦：《岩波讲座“近代化学概论”第16卷“超分子化学的发展》”岩波书店173（2000）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
有賀克彦: "膜の上で機能を組み合わせる-人工脂質膜のハイブリッド化と新機能・新材料の開発"現代化学. ・349. 16-22 (2000)
有贺克彦：“膜上功能的结合——人工脂质膜的杂交以及新功能和新材料的开发”现代化学16-22（2000）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Jun-ichi Kikuchi: "Control of Enzymic Activity by Artificial Cell-Surface Receptors"J.Mol.Catal.B. 11. 977-976 (2001)
Jun-ichi Kikuchi：“人工细胞表面受体对酶活性的控制”J.Mol.Catal.B。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Kentaro Fukuda: "Dynamic Behavior of Transmenbrane Molecular Switch as an Artificial Cell-Surface Receptor"J.Mol.Catal.B. 11. 971-976 (2001)
福田健太郎：“跨膜分子开关作为人工细胞表面受体的动态行为”J.Mol.Catal.B。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 14 条
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