著者
斎藤 稔
出版者
日本大学
雑誌
産学が連携した研究開発成果の展開 復興促進プログラム A-STEP 探索タイプ
巻号頁・発行日
2012

本研究開発課題では、有機材料フタロシアニンの感応膜を櫛形電極上に成膜し、匂い物質が吸着した際に生じる電気抵抗の変化から匂い物質を検出する匂いセンサを用い、病気の罹患者から発生する匂い物質を高感度に検出することによって病気を早期発見する技術を開発することを目標とした。 その結果、肝機能・腎機能障害罹患者の呼気に含まれるアミン系物質を0.1ppmの濃度から検出することができた。また、このセンサを組み込み、呼気の吸引部を付加した10 cm×10 cm×5 cmの匂いセンサ装置を設計し、(株)テクニシモでこれを試作した。今後は罹患者の呼気に対するこの装置の応答特性を検証する予定である。
著者
斎藤 稔 岡崎 功
出版者
弘前大学
雑誌
特定領域研究
巻号頁・発行日
2006

本研究の目的は、シャペロニンが内部空洞中の基質蛋白質をフォールディングさせる機能を調べるために、内部空洞水溶液の物理化学的性質を明らかにすることであった。そのために、シャペロニン全体を水中に置き、全原子全自由度の分子動力学シミュレーションを実施した。内部空洞に基質蛋白質(α-lactalbumin)を含む系と含まない系とで同一のシミュレーションを行った。シミュレーションは、これまでになく大規模(各620ps,総原子数約110万個)であったが、数値的に安定した計算を行うことができた。シャペロニンの様々な場所における水分子の拡散係数を明確に求めることができた。空洞内中心領域、空洞内壁面領域の拡散係数はそれぞれ0.3Å^2/ps、0.1Å^2/psであった。バルクの水分子の拡散係数に比べて明らかに小さいことがわかった。このような知見は、実験による観測から得ることは困難である。内部空洞中の小さい拡散係数の水が、基質蛋白質のフォールディングに何らかの影響を及ぼすものと考えている。一方、本研究のシミュレーションでは、原子に対する束縛が一切無いために、水溶液環境でのシャペロニンの平衡構造を知ることができる。水中のシャペロニンは、初期構造(X線結晶構造)と比較して有意な対称的構造変化を示した。この構造変化は、シャペロニンが結晶中で隣のシャペロニンと接している部分に顕著であった。このような知見も、本研究によって初めて得られた新しい知見である。今後更に、シミュレーションの時間を延長し、論文にまとめる計画である。