(4) 生物素材の高度利用技術の開発

• 課題番号: 2011017645
• 研究機関名: 農業生物資源研究所
• 研究分担: （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,新機能素材研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,新機能素材研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,新機能素材研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,新機能素材研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,新機能素材研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,新機能素材研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,新機能素材研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,新機能素材研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,新機能素材研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,新機能素材研究開発ユニット; （独）農業生物資源研究所,遺伝子組換え研究センター,新機能素材研究開発ユニット
• 協力分担関係: 国立大学法人京都大学; (独)物質・材料研究機構; 国立大学法人新潟大学; 日立化成工業（株）; 学校法人聖マリアンナ医科大学
• 研究期間: 2011-2015
• 年度: 2011
• 摘要: １． シルクフィブロイン材料の再生医療用材料開発のための基礎検討では、シルクフィブロイン材料表面上では、細胞の移動性が、ガラスやコラーゲン表面と比較して顕著に高いことを見出し、さらにフィブロイン材料表面上では、線維芽細胞による細胞外マトリックスの産生が向上することが定量PCRによる遺伝子発現解析から推察され、フィブロイン材料が組織再生や修復に有効に寄与する可能性が示唆された。２． 高強度高弾性率シルク材料の開発においては、オニグモ牽引糸タンパク質の配列をシルクフィブロインH鎖タンパク質に融合した組換え繭糸単繊維の引っ張り物性を測定したところ、野生型繭糸に比較して有意に破断強度、破断伸度と初期弾性率が高いことを見出し、組換えカイコ技術により絹糸の力学物性の改変が可能であることを確認した。３． 部位選択化学修飾を可能にする新規シルクタンパク質の開発においては、改変型フェニルアラニル-tRNA合成酵素を用いて、カイコ培養細胞により非天然アミノ酸であるパラ位に塩素を含むフェニルアラニン類縁体のEGFPへの取り込みが可能であることを質量分析により確認し、カイコでの非天然アミノ酸のシルクタンパク質への取り込みの可能性を確認できた。４． シルクタンパク質材料の高機能化においては、一本鎖抗体を融合したシルクフィブロインが効果的にその機能を発現するための加工プロセスの検討を実施し、pH9に調整した9M臭化リチウム水溶液で繭層タンパク質を溶解し、その後ゲル化・パウダー化することで、特異的な抗原の検知が可能であることを見出し、アフィニティーシルクとしての利用が可能となった。５． 医療用材料への利用を目的とした加工プロセスの検討では、新たにゲル乾縮法によるチューブ材料の作製プロセスの開発に成功し、スズメバチシルク（ホーネットシルク）やフィブロインを用いて、管壁厚や圧縮物性が制御された滑らかなチューブの作製が可能となり、人工血管や神経再生用チューブ等への利用検討が可能となった。６． 医療用用途としての重要な要求性能としての耐滅菌性について検討した結果、フィブロインやホーネットシルク材料では、180℃での乾燥熱処理（乾熱滅菌）によっても、構造や物性、あるいは機能性（細胞付着性に大きな変化がない）ことを確認し、タンパク質材料の乾熱滅菌が可能であることを初めて見出した。
• カテゴリ: カイコ 加工 乾燥 機能性