Ashmore, A

Laven, RA

Stewart, CS

SRUC - Scotland's Rural College

Escherichia coli in the rumen and colon of slaughter cattle, with particular reference to E.coli O157

栗原 宏征

くりはら ひろゆき

UTokyo Repository

平成16年3月16日
氏名 栗原宏征
21世 紀COEプ ログラム
拠点:大学院工学系研究科
応用化学専攻、化学システム工学専攻、
化学生命工学専攻、マテリアル工学専攻
“化学を基盤 とす るヒューマンマテ リアル創成”
平成15年 度 リサーチ ・アシスタン ト報告書
ふ り が な
氏 名
くりはら ひろゆき
栗原 宏征
生 年 月 日
所属機 関名
東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻
長棟研究室
所 在 地
東京都文京区本郷7-3-1
申請時点での
学 年
博士2年
研 究 題 目
繰り返し配列を有する人工細胞外マ トリクスの設計と組織再生医療への利
用
指導教官の所属 ・氏名 長棟輝行
氏 名 栗原宏征
Ⅰ研 究の成果(1000字程度)
(図表 も含 めて分かりやす く記入のこと)
1.繰り返 し遺伝子作製手法の開発
繰 り返 し DNA は、 これ までモ ノマー DNA 分子 をライゲーションすることにより作製 され
ていた。 しか しなが ら、 この手法 には、比較的長 いモ ノマ ー DNA を反応に必要 とすることや、
濃い濃度のモ ノマーが必要であると言った欠点があった。そこで、我々は耐熱性 DNAポ リメラ
ーゼを用いた繰 り返 し DNA 伸長反応を開発 した。繰 り返 し DNA鎖 は5'側 にスライ ドし た形
で アニール し、 ポ リメラーゼ に よって伸長 され る ことに よ り繰 り返 し DNA鎖が伸長 ・増幅 され
る(2003生物 工学 会, YABEC 2003, Biothech. Prog. 投 稿 中)。さ らに、 この反応 は3'お よ
び5'側 の相補配列を減 らしても可能であり、より短いモノマー DNA においても繰 り返 し DNA
伸長を可能 とした (Biotech lett. 投稿準備中)。
2.人工細胞外マ トリクス分子の設計
a)RGD ポリマーの作製
RGD (Arg-Gly-Asp)モチーフはインテグリンの リガン ド分子 として同定され、種々の細胞親
和性バイオマテ リアルの設計に導入 される配列である。そこで、本 手法を用い、RGD を コー ド
する繰 り返 し DNA ライ ブラ リー を作製 した。作製 した ライブラ リーか ら、RGD を21回 、43回
コー ドす る DNA を発現ベクターに組み込み大腸菌にて発現した。 このタンパク質分子は、マウ
ス3T3、 ヒ ト HeLa 細胞を用いた実験によ り、高い細胞接着性 を有す る分子であることが示さ
れ た。 また 、RGD43は乾燥状態で、繊維状構造を形成することが SEM観察にて明 らか となっ
た (COEworkshop in tront 2003, Biomacromol.投稿 中)。
b)刺 激応答型 RGDポリマーの設計
さ らに 、 RGD ポ リマーの水溶性、及び形状を酵素反応 にて制御するために RGD配列に加え ト
ランスグルタミナーゼ (TGase)架橋化認識配列 (LLQG)を導入 した。TGase はグルタミン(Q)残
基 とリジン(K)残基を架橋化する酵素で、常温にてタンパク質の重合反応が可能である。先に
述べた手法を用い (LLQG RGD)nをコー ドす る繰 り返 し DNA を作製 し、大腸菌にて発現 した。
得 られたタンパク質は TGase の添加 によ り、 LLQG の グル タミンと C•AN 末端の発現タグ部
位 に存在するリジン残基 と架橋化 し、不溶性の沈殿を生成することが明 らかとなった。 さらに、
得 られた沈殿上で細胞培養 も可能であり、再生医療における足場材料 としての利用が期待 され
る (APChe 2003発表予定)。
3.今後の予定
神経細胞の増殖の足場 として、今回作製 した人工マ トリクスが利用可能か検討する。
氏 名 栗原宏征
Ⅱ(1)学 術雑誌等に発表 した論文A(掲 載 を決定 され たものを含む.)
共著の場合、申請者の役割を記載すること.
(著者、題名、掲載誌名、年月、巻号、頁を記入)
Hiroyuki Kurihara, Teruyuki Nagamune 
DNA Polymerase-catalyzed Elongation of Repetitive Hexa-nucleotide Sequences: 
Application to Creation of Repetitive DNA Libraries. Biotech. Prog. Submitted.
氏 名 栗原宏征
Ⅱ(2)学会において申請者が口頭発表もしくはポスター発表 した論文
(共同研究者(全 員の氏名)、題名、発表 した学会名、場所、年月を記載)
栗原宏征、長棟輝行
新規繰 り返 しDMライブラリーの作製法 とその機構
日本 生物工学会(熊 本、H5年9月)
Hiroyuki Kurihara, Teruyuki Nagamune 
In vitro expantion of long DNA repeat from the short oligo-nucleotide which encode simple amino acid repeat 
sequences: the application to the creation of polyamino acids biosynthesis 
YABEC2003 (Korea, H15”N,11ŒŽ) 
Hiroyuki Kurihara, Teruyuki Nagamune. 
The Mechanism of Isothermal Expansion of the Simple DNA Repeats 
Application to the Synthesis of the Various Biomaterials 
COE workshop 2003 (Canada, toront, H15”N,11ŒŽ)
