磁気ビーズを利用した膜活性ペプチドの二次構造網羅的解析技術の開発

开发利用磁珠的膜活性肽综合二级结构分析技术

• 批准号: 17686073
• 负责人: 田中 剛
• 金额: $ 17.72万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17686073/
• 关键词: 磁気ビーズ; ランダムペプチドライブラリー; 抗菌活性; 両親媒性; 脱離ペプチド; 磁気微粒子; 膜結合ペプチド; 二次構造予測; 磁性細菌粒子; 溶菌活性

5残基〜20残までのペプチドライブリーから各種質膜との相互作用が認められるペプチドを網羅的にスクリーニングし、配列、疎水性度、電荷、水溶液/膜中での二次構造を決定したデータベースを構築した。これらを基にH17年度にはペプチドの真正細菌膜、真菌・真核細胞膜、及び核膜に対する生物活性を評価し、大腸菌、枯草菌、真菌(酵母)に対して抗菌活性を示すことを明かとした。さらに、H18年度においてホスファチジルエタノールアミン(PE)で被覆した磁気ビーズを用いて取得した抗菌活性ペプチドについてはSPR解析によりルホスファチジルセリンやホスファチジルコリンと比較してPEに対して選択的に結合することが示された。抗菌活性ペプチドの作用機序は静電的な膜への結合と疎水相互作用に基づく細胞膜への挿入に由来することが考えられ、抗菌活性ペプチド・性状は塩基性且つ親水性の両親媒性を特徴としたものに限られていた。このようなペプチド性状の偏りはペプチドのスクリーニング条件によるバイアスによることが考えられた。そこでより網羅的な膜活性ペプチドの取得を目的として、膜への結合性だけではなく、膜からの脱離を特徴とするペプチドのスクリーニングを行った。中性pH、25℃において膜へ結合したペプチドに対して、加温(37℃)、アルカリ添加(弱アルカリ性)、またはグリセロール添加などの穏和な条件変化によって膜から脱離するペプチドの探索を行った。その結果、25℃においてはPEを主成分とするリン脂質二重膜に強固に結合しているが、37℃において効率的に膜から脱離する脱離ペプチドが見いだされた。これらの挙動は熱揺らぎに伴うペプチドの膜界面での構造変化に由来するものであると考えられた。膜への結合性と脱離能を併せ持つ脱離ペプチドを取得したことで、環境微生物の濃縮や検出への応用が考えられる。具体的にはペプチドを固相化した磁気ビーズで環境微生物を磁気濃縮するとともに、加温(37℃)することにより、磁気ビーズ表面から微生物を効率的に脱離するが可能になると考えられ、環境中からの微生物濃縮及び検出が実現できると期待される。

5 Residues ~ 20 residues are selected from the group consisting of various plasma membrane interactions, alignment, solubility, charge, and secondary structure in aqueous solution/membrane. The biological activity of these bacteria, fungi, eukaryotic membranes, and nuclear membranes was evaluated in H17. In 2018, the company was awarded the title of "Antibacterial Activity" by the Chinese Academy of Sciences. The mechanism of action of antibacterial activity is electrostatic membrane binding and water interaction. The origin of cell membrane penetration is studied. The characteristics of antibacterial activity are basic and hydrophilic. The bias in the nature of this product is due to the lack of flexibility in the design conditions of the product. For example, the membrane activity of the membrane is determined by the characteristics of the membrane separation. Neutral pH, 25℃, temperature (37℃), temperature (37℃), temperature (37 ℃As a result, the main component of PE is strongly bound at 25℃, and the membrane is dissociated at 37℃. The structure of the film is changed. The binding property of membrane and the separation energy of membrane are studied. Specific conditions include solid-phase transformation, magnetic concentration, heating (37℃), magnetic surface separation, microbial efficiency, and environmental microbial concentration.

项目成果

ブレインテクノニュース

脑科技新闻

• 发表时间: 2006
• 作者: San-oh;Y.;大川泰一郎
• 通讯作者: 大川泰一郎

遺伝子検査用POCバイオセンサの開発

用于基因检测的POC生物传感器的开发

• 发表时间: 2008
• 作者: Yosuke Amemiya;Tsuyoshi Tanaka;Brandon Yoza;Tadashi Matsunaga;田中 剛
• 通讯作者: 田中 剛

生物ナノ磁石の生成機構解析とその応用

生物纳米磁体生成机制分析及其应用

• 发表时间: 2007
• 作者: Yosuke Amemiya;Tsuyoshi Tanaka;Brandon Yoza;Tadashi Matsunaga;田中 剛;田中 剛;田中 剛
• 通讯作者: 田中 剛

Electrochemical Detection of HbA_lc Using Flow Immunoaccay System Toward Development of Point of Care Testing Device for Diabetes Markers

使用流式免疫系统对 HbA_lc 进行电化学检测，以开发糖尿病标记物的护理测试设备

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biosensors & Bioelectronics 22
• 作者: Tsuyoshi Tanaka;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Automated DNA extraction from genetically modified maize using amine modified bacterial magnetic particles

使用胺修饰细菌磁性颗粒从转基因玉米中自动提取 DNA

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Biotechnology 125・3
• 作者: Tsuyoshi Tanaka;et. al.;Hiroyuki Ota et al.
• 通讯作者: Hiroyuki Ota et al.