生物がつくる “ 生命鎖 ” の生合成機構の理解と応用
生体・バイオ工学

キーワード

生命鎖、糖鎖標識、天然ゴム生産

梶浦 裕之 KAJIURA Hiroyuki
生物工学国際交流センター 助教

生物工学国際交流センター 応用微生物学講座 藤山研究室

ここがポイント！【研究内容】•生物が生合成する “ 生命鎖 ” のうち、数種類の糖が鎖のようにつながりタンパク質にとって必要不可欠な修飾因子となる糖鎖と、植物が産生する機能性素材である天然ゴムに注目。
•植物などの糖鎖生合成経路を解明し改変、さらに利用することで、より機能的な糖タンパク質生産を可能にする物質生産系の構築を目指す。
•これまでに天然ゴムを生合成し、蓄積する特殊な細胞を発見。
この細胞の解析をとおし、天然ゴム増産と、産業利用が可能な新たな天然ゴム産生植物の創出を目指す。
応用分野
論文・解説等
連絡先 URL

物質生産、機能性素材関連[1] Kajiura, H. et al., Commun Biol., 4(1): 215, 2021.
[2] Kajiura, H. et al., Sci Rep., 11(1): 5505, 2021.
[3] Kajiura, H. et al., Planta., 247(2): 513-526, 2018.
http://www.icb.osaka-u.ac.jp/fujiyama_lab/index.html

生体の分子認識に学んだ
高機能な高分子材料の開発
キーワード

高分子化学、分子認識、酵素阻害、細胞認識

仲本 正彦 NAKAMOTO Masahiko
応用化学専攻 助教

分子創成化学講座 有機工業化学領域 松﨑研究室

ここがポイント！【研究内容】•生体システムで用いられる機能発現機構にインスパイアされた高分子材料を開発。
•タンパク質の機能発現機構を模倣した人工シャペロン、人工酵素阻害因子の開発。
•複数タンパク質の認識に介在される細胞間認識を模倣した、がん細胞特異的に細胞機能を阻害する高分子の開発。

応用分野
論文・解説等

医療、創薬関連[1] M, Nakamoto et al., J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 5, 2338–2345[2] M, Nakamoto et al., J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 13, 4282–4285

連絡先 URL

http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~matsusaki-lab/2022 研究シーズ集 助教 版

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電気化学的手法による生体用金属材料の界面現象解明
生体・バイオ工学

キーワード

腐食防食、電気化学、生体用金属材料、不働態皮膜、数値シミュレーション

宮部 さやか MIYABE Sayaka
マテリアル生産科学専攻 助教

材料機能化プロセス工学講座 環境材料学領域 藤本研究室

ここがポイント！【研究内容】• 生体用金属材料の腐食疲労現象や摩耗腐食現象などの腐食現象について、カソード反応に注目した実験と計算科学を融合することにより、金属インプラントの腐食損傷メカニズム解明および長期信頼性向上を目指す。
• 細胞培養下での電気化学測定などによる材料側の評価に加え、免疫染色法などを用いて細胞形態などの細胞側の評価を実施。
• 電気化学反応を利用した金属の表面改質により、金属表面へのナノ微細構造被膜作製や、被膜からの為害元素除去などを実施。

応用分野
論文・解説等
連絡先 URL

腐食防食分野、バイオマテリアル分野[1] S. Miyabe et al., Materials Transactions, 62, (2021), 1489-1494.
[2] S. Miyabe et al., Journal of Smart Processing, 10, (2021) 256-260.
[3] S. Miyabe et al., Journal of the Society of Materials Science, 69, (2020), 769-774.
http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp5/MSP5-HomeJ.htm

治療効果の高い医薬品の開発を目指した
タンパク質の相互作用解析
キーワード

タンパク質、バイオ医薬品、タンパク質間相互作用

山口 祐希 YAMAGUCHI Yuki
生物工学専攻 助教

生物工学講座 高分子バイオテクノロジー領域 内山研究室

ここがポイント！【研究内容】
がんなどの治療に用いられる抗体医薬品や、遺伝子治療に用いられるウイルスベクターは全てタンパク質から構成されています。
そのようなタンパク質は、適切な治療効果を発揮するために、私たちの身体が持っている他のタンパク質との相互作用を必要とします。したがって、タンパク質同士の相互作用を理解し、制御することは治療効果の高く安全なバイオ医薬品の開発に欠かせません。私は、水素 / 重水素交換質量分析をはじめとした最先端の物
理化学手法によるタンパク質間相互作用の定量解析に取り組んでおり、安全で効果の高い医薬品のものづくりに貢献します。
応用分野

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論文・解説等

医療・ヘルスケア分野、創薬・製薬関連[1] Yamaguchi Y. et al., mAbs 14, e2038531 (2022)[2] Yogo R., Yamaguchi Y., et al., Sci. Rep 9, e11957 (2019)

連絡先 URL

https://macromolecularbiotechnology.com/

Osaka University

超分子ゲルの開発とプローブ分子による物性評価
生体・バイオ工学

キーワード

プローブ分子、超分子複合体、ハイドロゲル

山本 智也 YAMAMOTO Tomoya
附属フューチャーイノベーションセンター／応用化学専攻 助教
分子創成化学講座 ケミカルバイオロジー領域

ここがポイント！【研究内容】
低分子やタンパク質の分子間相互作用を適切にデザインすることで、繊維形成によってゲルを形成できる分子を開発できます。私はこれまでに、0.002wt% という低濃度でハイドロゲルを形成できる低分子の開発や、ハイドロゲル形成の引き金として応用できる化学反応の開発を行ってきました。このようなハイドロゲルはバイオマテリアルへの応用が期待できます。また、超分子複合体
構造やゲル形成に関わる分子間相互作用を解析できるプローブ分子の開発も行っており、タンパク質が細胞内で形成するゲルの物性計測に研究を発展させていきます。
応用分野
論文・解説等
連絡先 URL

医療・ヘルスケア分野、材料分野[1] Chakraborty, P.; Tang, Y.; Yamamoto, T., et al., Adv. Mater. 2020, 32, 1906043.
[2] Yamamoto, T. et al., Chem. Sci. 2021, 12, 10703-10709.
[3] Yamamoto, T. et al., Biochemistry, 2019, 58, 2282-2291.
https://www-molpro-mls.eng.osaka-u.ac.jp/

細胞製造における大量培養工程の構築
キーワード

細胞製造、大量培養、培養工程設計、再生医療、培養食肉

山本 陸 YAMAMOTO Riku
生物工学専攻 助教

生物工学講座 生物プロセスシステム工学領域 紀ノ岡研究室

ここがポイント！【研究内容】• 流体の制御による低せん断応力で酸素供給が可能なヒト iPS 細胞培養系の設計と、これを利用した、100 億個以上のヒト iPS
細胞を 10 L の培養装置で培養する大量培養工程の構築• ヒト iPS 細胞集塊の細胞間接着に着目した、高密度培養系の構築やスケーラブルな継代方法の設計• マイクロキャリアなどの担体を用いた間葉系幹細胞の培養系における、工程パラメータの最適化と大量培養工程の設計• 速度論的解析に基づくシミュレーション技術による、培養食肉
細胞の効率的な培養装置・培養工程の提案
応用分野
論文・解説等

再生医療・細胞治療、培養食肉[1] R. Yamamoto and M. Kino-oka, J Biosci Bioeng., 132, 190–197 (2021)[2] 紀ノ岡正博 山本陸, 再生医療, 21, 8–13 (2022)

連絡先 URL

https://www-bio.eng.osaka-u.ac.jp/ps/indexj.html
2022 研究シーズ集 助教 版25