文部科学省 新学術領域研究(平成27年~31年)高難度物質変換反応の開発を指向した精密制御反応場の創出

山口 浩靖 » English

所属 大阪大学大学院理学研究科
役職 教授
連絡先 Email
HP http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/yamaguchi/index.html
専門分野 生体高分子
研究キーワード 抗体 / 分子認識 / 非共有結合 / 特異性 
所属学会・研究会 日本化学会 高分子学会

概要

◆研究課題:
『モノクローナル抗体に遷移金属錯体を導入した新規ハイブリッド触媒の創製』

◆研究内容:
生体系では、タンパク質のみでは実現できない触媒反応を補因子とタンパク質からなる複合体を用いて達成しています。人工系において合成された機能性金属触媒とタンパク質を融合することによって、人工系と生体系の両者の長所を兼ね揃えた機能性触媒が構築できると考えられます。立体特異的な反応を行う上で、活性中心となる有機金属錯体の周りにテーラーメイドで反応を制御する空間「第二配位圏」を構築し、その機能性触媒を容易に取り扱うことができるシステムを確立することができれば、触媒化学、タンパク質工学において大きなブレークスルーになると考えました。本研究では、優れた分子認識能を有し、テーラーメイドで目的の物質を取り込むことができる生体高分子「抗体」を特異的な反応場として利用します。水系で金属配位子だけでは制御不能だった触媒反応・立体特異性の実現、触媒を容易に反応系から分離できる超分子型触媒の開発を行います。さらに、抗体が高分子合成におけるモノマーに親和力をもち、かつ重合触媒となる活性種の近くに接近してくる次のモノマーの挿入方向を規制できるように設計し、立体特異的高分子合成を可能にする機能性重合触媒を構築します。抗体と遷移金属錯体をそれぞれ固定した高分子材料が接触することにより触媒機能が発現するような「マクロスケール触媒材料」も創製しようと研究しています。

研究業績

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原著論文

  • "Visible Chiral Discrimination via Macroscopic Selective Assembly"
    Zheng, Y.; Kobayashi, Y.; Sekine, T.; Takashima, Y.; Hashidzume, A.; Yamaguchi, H.;*Harada, A.
    Communications Chemistry , 2018, 1(1), 4
  • "Supramolecular Materials Cross-Linked by Host–Guest Inclusion Complexes: The Effect of Side Chain Molecules on Mechanical Properties"
    Takashima, Y.; Sawa, Y.; Iwaso, K.; Nakahata, M.; Yamaguchi, H.;*Harada, A.
    Macromolecules, 2017, 50, 3254-3261
  • "Visualization of Chiral Binaphthyl Recognition by Atroposelective Antibodies with Thermoresponsive Polymers"
    Odaka, T.; Adachi, T.; Harada, A.;*Yamaguchi, H.
    Chemistry Letters , 2017, 46, 1173-1175
  • "Movable Cross-Linked Polymeric Materials from Bulk Polymerization of Reactive Polyrotaxane Cross-Linker with Acrylate Monomers"
    Koyanagi, K.; Takashima, Y.; Yamaguchi, H.;*Harada, A.
    Macromolecules, 2017, 50, 5695-5700
  • "Multifunctional Stimuli-Responsive Supramolecular Materials with Stretching, Coloring, and Self-Healing Properties Functionalized via Host–Guest Interactions"
    Takashima, Y.; Yonekura, K.; Koyanagi, K.; Iwaso, K.; Nakahata, M.; Yamaguchi, H.;*Harada, A.
    Macromolecules , 2017, 50, 4144-4150
  • "モノクローナル抗体を用いたセンシング・触媒システム"
    *山口浩靖
    日本素材物性学会誌, 2018, 29(1/2), in press
  • "Direct Adhesion of Dissimilar Materials Using Sonogashira Cross-coupling Reaction"
    Sekine, T.; Takashima, Y.; Yamaguchi, H.;*Harada, A.
    Chem. Lett., 2016, 45(11), 1250-1252
  • "Radical Polymerization by a Supramolecular Catalyst: Cyclodextrin with a RAFT Reagent"
    Koyanagi, K.; Takashima, Y.; Nakamura, T.; Yamaguchi, H.;*Harada, A.
    Beilstein J. Org. Chem., 2016, 12, 2495–2502
  • "Direct Chiral Separation of Binaphthyl Derivatives Using Atroposelective Antibodies"
    Adachi, T.; Odaka, T.; Harada, A.;*Yamaguchi, H.
    ChemistrySelect, 2017, 2(9), 2622–2625
  • "ソフトマテリアル界面における共有結合形成を利用した接着"
    関根智子、高島義徳、橋爪章仁、山口浩靖、*原田明
    高分子論文集, 2015, 72(10), 590-596
  • "高分子側鎖におけるホスト–ゲスト相互作用を利用した酸化還元応答性超分子材料の創製"
    中畑雅樹・高島義徳・橋爪章仁・山口浩靖・*原田明
    高分子論文集, 2015, 72(10), 573-581
  • "Manual Control of Catalytic Reactions: Reactions by an Apoenzyme Gel and a Cofactor Gel"
    Kobayashi, Y,: Takashima, Y.; Hashidzume, A.; Yamaguchi, H.;*Harada, A.
    Scientific Reports, 2015, 5, 16254

総説・解説

  • 「モノクローナル抗体を用いたキラル分離・可視化システム」 *山口浩靖, 原田明, 高分子, 67, in press, 2018

国際会議

  • Biosensors 2018
    "Chiral Sensing for Binaphthyl Derivatives with Monoclonal Antibodies", Poster Presentation
    Yamaguchi, H.; Adachi, T.; Odaka, T.; Harada, A.
    2018年6月12日~2018年6月15日, Miami, USA
  • International Symposium on Polymer Chemistry 2018 (PC2018)
    "Hybrid Supramolecular Catalysts with Monoclonal Antibodies", Invited Lecture
    Yamaguchi, H.
    2018年6月6日~2018年6月9日, Changchun, China
  • The 2nd International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2017)
    "Chiral Recognition of Monoclonal Antibodies for Binaphthyl Derivatives", Poster Presentation
    Yamaguchi, H.; Adachi, T.; Odaka, T.; Harada, A.
    2017年12月14日~2017年12月16日, 京都府宇治市, 日本
  • The 2nd International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2017)
    "Supramolecular Complexes of Transition Metal Complexes with Monoclonal Antibodies as Asymmetric Catalysts", Poster Presentation
    Yamaguchi, H.; Mutrata, K.
    2017年12月14日~2017年12月16日, 京都府宇治市, 日本
  • 6th Gratama Workshop on Chemical Sciences and Innovation for a Sustainable Society
    "Functionalization of Supramolecular Complexes by Hybridization of Transition Metal Complexes with Monoclonal Antibodies", Invited Lecture
    Yamaguchi, H.
    2017年10月29日~2017年10月31日, University of Groningen (Groningen), The Netherlands
  • IUPAC 17th International Symposium on MacroMolecular Complexes
    "Direct Chiral Separation of Binaphthyl Derivatives Using Atroposelective Antibodies", Poster Presentation
    Adachi, T.; Odaka, T.; Harada, A.; Yamaguchi, H.
    2017年8月28日~2017年8月31日, 東京, 日本
  • IUPAC 17th Interna/onal Symposium on MacroMolecular Complexes (MMC-17)
    "Functionalization of Supramolecular Complexes by Hybridization of Transition Metal Complexes with Biomolecules", Invited Lecture
    Yamaguchi, H.
    2017年8月28日~2017年8月31日, 東京, 日本
  • The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC2016)
    "Monoclonal Antibodies with Chiral Recognition Ability for Binaphthol Derivatives", Poster Presentation
    Adachi, T.; Harada, A.; Yamaguchi, H.
    2016年12月13日~2016年12月16日, 福岡, 日本
  • ACP-2016-Korea
    "Functionalization of Supramolecular Complexes by Hybridization of Transition Metal Complexes with Biomolecules", Poster Presentation
    Yamaguchi, H.; Harada, A.
    2016年10月27日~2016年10月30日, Daejeon, Korea
  • 7th International Symposium on Polymer Chemistry (PC2016)
    "Control of Enzymatic Reactions with Apoenzyme- and Cofactor-Gels", Invited Lecture
    Yamaguchi, H.; Kobayashi, Y.; Takashima, Y.; Hashidzume, A.; Harada, A.
    2016年9月7日~2016年9月10日, Changchun, China
  • 20th International Symposium on Homogeneous Catalysis (ISHC XX Kyoto 2016)
    "Manual Control of Catalytic Reactions: Reactions by Apoenzyme- and Cofactor-Gels", Poster Presentation
    Yamaguchi,H.; Kobayashi,Y.; Takashima,Y.; Hashidzume,A.; Harada,A.
    2016年7月11日~2016年7月15日, 京都, 日本
  • 10th ISMSC-2015
    "Polymerization Mediated by RAFT Agents Bearing Cyclodextrin Moieties for Monomer Inclusion", Poster Presentation
    Koyanagi, K.; Takashima, Y.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
    2015年6月28日~2015年7月2日, Strasbourg, France

国内学会(会議)

  • 第25回関西若手高分子セミナー
    "生体高分子の分子認識能を活用したハイブリッド超分子触媒", 招待講演
    山口浩靖
    2018年5月9日~2018年5月9日, 京都・桂
  • 高分子学会九州支部フォーラム
    "生体高分子の認識能を利用 した機能性超分子錯体の創製", 招待講演
    山口浩靖
    2018年2月23日~2018年2月23日, 熊本県熊本市
  • 平成29年度日本素材物性学会研究会
    "超分子錯体が形成する特異的反応場", 招待講演
    山口浩靖
    2017年12月8日~2017年12月8日, 秋田県秋田市
  • 第66回高分子討論会
    "高分子を作る・使う反応場設計最前線(Frontiers in the Design of Catalysts to Synthesize Polymers or by the Use of Polymers)", その他
    山口浩靖、荘司長三
    2017年9月20日~2017年9月22日, 愛媛県松山市
  • 第11回バイオ関連化学シンポジウム
    "Control of Photoinduced Electron Transfer Using Polymers Specific to Porphyrins", ポスター発表
    Yamaguchi, H.; Takasaki, T.
    2017年9月7日~2017年9月9日, 東京
  • 第27回金属の関与する生体関連反応シンポジウム(SRM2017)
    "ヘム獲得蛋白質と合成金属錯体の複合体による緑膿菌の増殖抑制", 口頭発表
    荘司長三
    2017年6月16日~2017年6月17日, 東京
  • 第66回高分子学会年次大会
    "ポリビニルピロドン添加によるフィからオゲ誘導体への光誘起電子移動の制御", ポスター発表
    高崎友絵、池田憲昭、中村亮介、濱田格雄、高島義徳、山口浩靖
    2017年5月29日~2017年5月31日, 幕張
  • 第66回高分子学会年次大会
    "温度応答性高分子を用いたヘム酵素の反応制御", ポスター発表
    牧野早恵、高島義徳、山口浩靖
    2017年5月29日~2017年5月31日, 幕張
  • 日本農芸化学会2017年度大会(京都)
    "生体高分子と遷移金属錯体からなる超分子の機能化", 招待講演
    山口浩靖
    2017年3月17日~2017年3月19日, 京都
  • 日本化学会第97春季年会
    "Synthesis of a Hoveyda-Grubbs Catalyst for Introducing into Protein with Cysteine Residues", ポスター発表
    Wakabayashi, K.; Matsuo, T.; Hirota, S. Yamaguchi, H.
    2017年3月16日~2017年3月19日, 慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
  • 日本化学会 第97春季年会 (2017)
    "スピロ化合物に対するモノクローナル抗体の作製", ポスター発表
    内田雅之、谷本郁、穴田仁洋、松永茂樹、山口浩靖
    2017年3月16日~2017年3月19日, 横浜(日吉)
  • 第2回公開シンポジウム
    "分子認識による反応場制御", 口頭発表
    山口浩靖
    2017年1月25日~2017年1月26日, 名古屋
  • 第1回産総研・阪大 先端フォト二クス・バイオセンシング OIA ワークショップ
    "抗体の超分子形成を利用した特異的バイオセンシング", 招待講演
    山口浩靖
    2016年8月18日~2016年8月18日, 吹田市
  • 第16 回日本蛋白質科学会
    "生体高分子に遷移金属錯体を導入したハイブリッド触媒の創製", 招待講演
    山口浩靖, 小林裕一郎、高島義徳、橋爪章仁、原田明
    2016年6月7日~2016年6月9日, 福岡
  • 第65回高分子学会年次大会
    "生体高分子を用いた超分子錯体の機能化", 招待講演
    山口浩靖
    2016年5月25日~2016年5月27日, 神戸
  • 日本化学会第96春季年会
    "パラジウム錯体を取り込むモノクローナル抗体の作製", 口頭発表
    村田佳祐・高島義徳・原田明・山口浩靖
    2016年3月24日~2016年3月27日, 京田辺
  • 日本化学会第96春季年会
    "Purification of Chiral Binaphthyl Derivatives Using Monoclonal Antibodies", ポスター発表
    Adachi, T.; Odaka, T.; Takashima, Y.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
    2016年3月24日~2016年3月27日, 京田辺
  • 第64回高分子討論会
    "Characterization and Functionalization of Monoclonal Antibodieswith Chiral Recognition Ability for Binaphthol Derivatives", 口頭発表
    Adachi, T.; Odaka, T.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
    2015年9月15日~2015年9月17日, 仙台
  • 第64回高分子学会年次大会
    "キラルを識別するモノクローナル抗体の作製とキャラクタリゼーション", ポスター発表
    安達琢真・尾高友紀・山口浩靖・原田 明
    2015年5月27日~2015年5月29日, 札幌

受賞

  • 「Poster Award」
    受賞者:Adachi, T.; Yamaguchi, H.
    贈呈元:IUPAC (17th International Symposium on MacroMolecular Complexes)
    受賞日:2017年8月30日
  • 「The 4th Presidential Awards for Encouragement, Osaka University」
    受賞者:Yamaguchi, H.
    贈呈元:Osaka University
    受賞日:2015年7月

媒体掲載

  • Chemistry Letters, 化学と工業, その他
    「Editor’s Choice」
    Odaka, T.; Adachi, T.; Harada, A.; Yamaguchi, H., 2017年8月
    Editor’s Choice
  • ChemistrySelect, カバーピクチャ
    「Cover Picture: (ChemistrySelect 09/2017) (page 2621)」
    Adachi, T.; Odaka, T.; Harada, A.; Yamaguchi, H., 2017年3月24日
    The cover picture shows how optical isomers can be separated with high enantiopurity. A procedure for chiral separation based on the difference in the molecular weights of the antigen-antibody complex and analyte is developed. Atroposelective monoclonal antibodies (mAbs) were successfully isolated. Unlike chromatographic methods, the high molecular recognition ability of mAb can separate enantiomers with a one-step physical event. The large difference in the molecular weights between the analyte and mAbs realizes the separation of the free analyte by ultrafiltration. In addition, both enantiomers can be obtained by a simple one-step procedure where mAbs are prepared for each enantiomer. More information can be found in the Communication by Adachi et al. (DOI: 10.1002/slct.201700231).
    PDF File
  • 中日新聞, 新聞
    「2種のゲル操作 自在に酵素反応」
    小林裕一郎、高島義徳、橋爪章仁、山口浩靖、原田明, 2015年11月7日
    Sci. Rep. 掲載の研究内容 ゲルを接着したり離したりすることで酵素触媒反応をオンオフすることに成功したもの
    PDF File

学会運営

  • 「第66回高分子討論会」
    国内会議, 特定テーマ セッションオーガナイザー, 2017年9月20日~2017年9月22日, 松山, 日本

アウトリーチ

  • 小・中・高向け授業・実験・実習
    山口浩靖, 千里ライフサイエンス振興財団 小学生サイエンススクール コーディネーター, 大阪大学豊中キャンパス
    大阪, 日本, 2018年8月16日~2018年8月16日
  • 一般向け講演会・セミナー
    山口浩靖, 大阪大学理学部・理学研究科第10回理学研究フォーラム 講演「生体内で活躍する物質を体の外で活用する科学」, 大阪大学大学院理学研究科南部陽一郎ホール
    大阪府豊中市, 日本, 2018年3月16日~2018年3月16日
  • イベント参加・出展
    山口浩靖, 研究室ツアーでの研究紹介, 大阪大学豊中キャンパス
    大阪府豊中市, 日本, 2017年11月3日~2017年11月3日
  • イベント参加・出展
    山口浩靖, オープンキャンパスでの研究紹介「抗体を用いた機能性超分子触媒」, 大阪大学豊中キャンパス
    大阪府豊中市, 日本, 2017年8月9日~2017年8月9日
  • 一般向け講演会・セミナー
    山口浩靖, 講演者、公園題目「生体分子と遷移金属錯体からなる超分子錯体の機能化」, 群馬大学
    群馬県桐生市, 日本, 2017年6月15日~2017年6月16日
  • 小・中・高向け授業・実験・実習
    山口浩靖, 小学生サイエンススクールでの講演・実験, 大阪大学理学部
    豊中市, 日本, 2016年8月22日~2016年8月22日
  • 一般向け講演会・セミナー
    山口浩靖, 奈良先端科学技術大学院大学でのセミナー講演, NAIST
    奈良, 日本, 2016年12月19日~2016年12月19日
  • ひらめき☆ときめきサイエンス
    山口浩靖, 体験講義 講師, 大阪大学理学部
    豊中, 日本, 2016年8月6日~2016年8月6日
  • 一般向け講演会・セミナー
    山口浩靖, 「化学・高分子コロキウム講演会」での講演, 大阪大学理学部
    豊中市, 日本, 2016年6月27日~2016年6月27日
  • 高校生への研究紹介
    山口浩靖, 研究説明者, 大阪大学理学部
    豊中, 日本, 2015年8月11日~2015年8月11日
  • 一日体験入学 高校生のための講義
    山口浩靖, 実験担当と研究説明, 大阪大学理学部
    豊中, 2015年8月8日~2015年8月8日