2012年研究カタログ
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研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財図2 ポーラスアルミナ(PA)を鋳型とするナノ構造電極図1 従来の技術と本技術の比較��������������������������������������������������CYP�������������������CYP���������������������������������������������PA����������������(����:100nm������30nm)������CYP������������������������(������100nm)(����:100nm��������30nm)�����CYP �����������������NADPH NADP+ NADPH ������������������������������e– e– e– e– CYP �����������������������������e– �������������������������������������������������������������������������������������������������A ������ ●酸化還元酵素CYPの電気化学的手法による活性測定●CYPと電極間の直接電子移動を実現する化学修飾法● 高い電子移動効率を実現するナノ構造を有する電極界面の製造法(図2)●高効率な生産プロセスを実現するマイクロリアクタ● 特開2011-69727「酸化還元タンパク質固定化ナノ構造電極」 電極にCYPを固定化し電気化学的に駆動する方法は、電極表面の物理的・化学的特性がCYPの活性に大きな影響を与えます。例えば平板電極の場合は弱い酵素活性しか得ることができません。我々はナノ構造と疎水性膜を持った電極を用いることで、電極とCYP間の直接電子移動が可能となることを見いだしました(図1B)。またナノスケールの鋳型鋳物技術を適用し、ナノ構造を持つ電極の製造法を開発しました(図2)。現在は更に高効率で安定した酵素の駆動を行うために、電極界面の改質法、及び酵素の電極への固定化法の検討を進めています。 ヒトシトクロムP450(以下CYP)は代表的な薬物代謝酵素であり、新薬の開発においてはCYPによる薬物代謝能の評価が行われます。現在この作業はNADPH等の高価な試薬や煩雑な工程(図1A)が必要であるため、低コストで迅速な評価手法が望まれています。本研究では電気化学的な手法を採用しCYPの反応系を簡素化(図1B)すると共に、反応の容易な計測と制御を可能とします。これらの成果を基に、薬物代謝アッセイの迅速化および低コスト化を実現するだけではなく、生産効率が極めて高い有用物質生産システムの構築を目指します。 ●シトクロムP450(CYP)反応プロセスの簡素化と低コスト化 ●電極からCYPへ電子を直接供給する電気化学的な酵素駆動 ●電極界面のナノ構造と化学修飾による安定した酵素反応■ 研究担当:池上真志樹/三重安弘/小松康雄 ■ 生物プロセス研究部門 生体分子工学研究グループ■ 連携担当:扇谷悟 /小高正人 薬物代謝評価と有用物質生産を目的とした電極による酵素駆動● 研究拠点北海道センター107ライフサイエンス分野第6会場L-28L-28

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