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ゲノムDNA単分子解析と細胞サイズコアセルベート内での生化学反応制御・計測

Research Project

Project/Area Number 20034008
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小穴 英廣  The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 准教授 (20314172)

Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
KeywordsDNA / 始原菌 / Cdc6 / ゲノムDNA / オプティカルマッピング / 光ピンセット / コアセルベート / ベシクル
Research Abstract

本研究課題においては、顕微鏡下で狙った1個の細胞から断片化させることなく取りしたゲノムDNAにしてテイルマッピングを行い、探索したい塩基配列の有無、存在する場合はどの位置にあるかを迅速に明らかにするという解析手法の確立を目指している。
具体的には、超好熱始原菌をもちいて本手法の有用性を示すと共に超好熱始原菌研究に有用な情報を提供することを目指して研究を進めた。本年産は、「超好熱始原菌KOD1に対するDNA複製開始領域の細胞内配位解析」に焦点を絞り、1)DNA複製開始点に結合するタンパク(Cdc6)の蛍光ラベル手法確立と2)膜付着部位配列の同定に取り組んだ。
DNA複製開始点に結合するタンパク(Cdc6)の蛍光ラベル手法確立については、Cdc6抗体を蛍光標識したものをプローブとして用い、蛍光顕微鏡により、1本のゲノムDNA上のどの位置にCdc6タンパクが結合しているかを単分子解析により明らかにする実験をおこなった。
その結果、バースとした細胞の細胞膜付近と漏出したゲノムDNAが結合している部分付近で、抗体にラベルした蛍光を観測した。また、このゲノムDNA分子を微小構造体によって個別操作し、マッピングの分解能を改善することも試みた。その結果、顕微鏡視野内に浮遊するゲノムDNAを、微小構造体によって捕捉し、光ピンセットで操作可能なことの実証に成功した。
膜付着部位配列の同定については、上述の実験結果より、バースト細胞の細胞膜部分に付着しているのは、複製開始領域であることが強く示唆された。
コントロール実験も、この結果を支持するものであった。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2009 2008

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Spontaneous Formation of Giant Unilamellar Vesicles from Microdroplets of a Polyion Complex by Focused Infrared Laser Irradiation2009

    • Author(s)
      H.Oana, A.Kishimura, Y.Yamasaki, M.Washizu, K.Kataoka
    • Journal Title

      2009 IEEE International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science(MHS 2009) 1

      Pages: 155-160

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] On-site manipulation of single chromosomal DNA molecules by using optically driven microstructures2008

    • Author(s)
      K. Terao, et.al.
    • Journal Title

      Lab on a Chip 8

      Pages: 1280-1284

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamics in the Folding of Long DNA Chain under Strong Flow2008

    • Author(s)
      T. Saito, et.al.
    • Journal Title

      Proc. of 2008 IEEE International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science 1

      Pages: 118-123

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SPONTANEOUS FORMATION OF POLYMER VESICLES FROM MICRODROPLET2008

    • Author(s)
      H. Oana, et.al.
    • Journal Title

      Proc. 12th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences 1

      Pages: 631-633

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 光ピンセットを用いたゲノムDNA単分子操作・解析技術開発2009

    • Author(s)
      小穴英廣
    • Organizer
      CREST光展開領城・光ピンセットによるウイルスRNP輸送と染色体操作 第2回シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-08-20
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  • [Presentation] マイクロフックを用いたゲノムDNA形態制御とPNA単分子解析への応用2008

    • Author(s)
      佐藤吉信ら
    • Organizer
      第18回化学とマイクロ・ナノシステム研究会(CHEMINAS)
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-12-08
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  • [Book] 細胞分離・操作技術の最前線第IV編第6章(分担執筆)2008

    • Author(s)
      小穴英廣
    • Publisher
      シーエムシー出版
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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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