④ 生物素材の高度利用技術の開発

④ 生物素材の高度利用技術の開発

課題番号2014025649
研究機関名農業生物資源研究所
研究期間2011-2015
年度2014
研究問題3.新たな生物産業の創出に向けた生物機能の利用技術の開発
大課題④ 生物素材の高度利用技術の開発
中課題④ 生物素材の高度利用技術の開発
大項目第2 国民に対して提供するサービスその他の業務の質の向上に関する目標を達成するためとるべき措置
中項目1.試験及び研究並びに調査
摘要1. オニグモ牽引糸タンパク質を含有したシルク(クモ糸シルク)を紡ぐカイコの実用品種化に成功した。通常シルクと比較して、生糸の引張り物性は、強度が14%、伸度が47%、タフネスが53%も向上した。クモ糸シルク100%のベストやスカーフを制作し、既存の絹加工用機械でそのまま製品化できることが示され、実用化の可能性が大きく広がった。
2. カイコのSer1遺伝子を改変し、セリンリッチな反復配列をコードする約6.5 kbの第6エクソンを欠損した変異系統が作製できた。この組換えは、セリシン水溶液の実用化に重要なゲル化抑制に役立つことがわかった。
3. 水中では瞬時にゲル化してしまうホーネットシルク(スズメバチの幼虫が産生する繭)が、なぜアンモニア水中では水溶液として安定していられるのかという問題を固体NMRによる分子構造解析によって解き明かした。βシート構造の形成阻害がゲル化抑制に効くことが示唆された。
4. アフィニティーシルクの実用化を目指すため、anti-WASPscFvを発現した組換えシルクの薄膜を形成したELISAプレートを試作した。成膜条件・検出条件の最適化によって、標的タンパク質の特異的かつ定量的な検出を可能にした。また、非特異的吸着のレベルを昨年までの半分以下に低下させて実用可能レベルまで性能を向上させた。
5. 高温・酸性の水溶液中でフィブロインは短時間でゲル化する。加水分解してフィブロインを低分子化すればゲル化が抑制できるが、低分子化処理を行っていない比較的高分子量フィブロインであっても、シクロデキストリンとアルギニンを適当量添加することによってゲル化が抑制できることを見いだした。また、この水溶液は疎水性の7-メトキシクマリンを溶解することができ、7-メトキシクマリンの経皮吸収性がフィブロインの分子量に依存し、高分子量である場合には経皮吸収性を促進することがわかった。さらに、この技術をA社に技術移転を行い、A社が試作したフィブロイン原料を使ってB社が化粧品を試作するという作業段階まで進んでいる。
6. ホーネットシルクを利用した音響機器の開発では、ライントランスに用いるシルクフィルムの製造を早期に民間企業に委ねるため、民間企業の生産規模に見合うシルクフィルムの量産ができる装置の開発に着手した。C社の協力を得ながら装置の設計を行い、試作品を作製した。
研究分担亀田 恒典
後藤 洋子
富山 雅光
桑名 芳彦
秦 珠子
高須 陽子
小島 桂
寺本 英敏
予算区分技会交付金研究 攻めの農林水産業の実現に向けた革新的技術緊急展開事業 農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業 委託プロ・需要フロンティア[医薬品] 文科省[科研費]
業績(1)Production of Bombyx mori silk fibroin incorporated with unnatural amino acids
(2)Incorporation of methionine analogues into Bombyx mori silk fibroin for click modifications
(3)Stabilization of viruses by encapsulation in silk proteins
(4)Influence of pH, temperature, and concentration on stabilization of aqueous hornet silk solution and fabrication of salt-free materials
(5)Targeted mutagenesis and functional analysis of adipokinetic hormone-encoding gene in Drosophila
(6)Sericin accelerates the production of hyaluronan and decreases the incidence of polyspermy fertilization in bovine oocytes during in vitro maturation
(7)High-toughness silk produced by a transgenic silkworm expressing spider (Araneus ventricosus) dragline silk protein
(8)Residue-specific incorporation of phenylalanine analogues into protein biosynthesis in silkworm cultured cells
(9)シルクフィブロイン水溶液のゲル化抑制と経皮吸収促進効果に関する研究
(10)クモ糸を紡ぐカイコの実用品種化に成功
(11)Recombinant production and film properties of full-length hornet silk proteins
(12)Changes in the properties and protein structure of silk fibroin molecules in autoclaved fabrics
(13)非天然型アミノ酸(4-クロロフェニルアラニン)を導入した家蚕シルクの物性解析
(14)シルクフィブロイン多孔質体の製造方法
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030217208
収録データベース研究課題データベース

研究課題アクセスランキング

Copyright 2017 農林水産省 農林水産技術会議事務局筑波産学連携支援センター

Tsukuba Business-Academia Cooperation Support Center, Agriculture, Forestry and Fisheries Research Council Secretariat