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2019 Fiscal Year Annual Research Report

フローサイトメトリーの高感度化のための分子技術と高精度細胞診断の実現

Research Project

Project/Area Number 16H04167
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

森 健  九州大学, 工学研究院, 准教授 (70335785)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywordsフローサイトメトリー / 蛍光 / 酵素
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、細胞表面の抗原の高感度な検出を目指して、新しい酵素増感法の開発を目指している。本法はCARP法と名付けており、加水分解酵素を用いるところに特徴がある。加水分解反応により、蛍光性基質から親水性の部位が脱離することにより、疎水性となり、細胞質を染色するものである。これまでアルカリフォスファターゼ、βガラクトシダーゼで原理を実証してきた。これまでに、次のようなCARP法の問題点が明らかとなってきた。親水基が脱離せずとも染色することと、一旦細胞内に取り込まれた蛍光性基質が脱離して色移りすることである。これらの問題を解決する分子設計について、2018年度から改良を検討しており、2019年度も引き続き検討を行った。2019年度は、疎水性を増強して、脱離を抑制した分子、および、酵素反応に応答して、共有結合する分子である。
疎水性を増強した分子に関しては、脱離は抑えられるものの、疎水性が高すぎるため、親水基がついた状態でも細胞に取り込まれてしまうことが分かった。目的は異なるが、細胞の標識試薬として有用な分子であることが分かった。
一方、共有結合する分子に関しては、キノンメチドを蛍光の母核内に導入した分子を取得し、これが、期待通り、酵素反応に応答して、細胞内の酵素と共有結合を形成し、青色の蛍光性を獲得するという一連の流れを経て、強く細胞を染色できることを示した。増感の程度は、対照として用いた蛍光抗体法(青色)よりも10倍程度高く、従来法では検出困難な発現量の低いPD-L1の検出が可能であった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Fluorescence Signal Amplification by Using β-Galactosidase for Flow Cytometry; Advantages of an Endogenous Activity-free Enzyme2020

    • Author(s)
      T. Nobori, M. Kawamura, R. Yoshida, T. Joichi, K. Kamino, A. Kishimura, E. Baba, T. Mori, Y. Katayama
    • Journal Title

      Anal. Chem.

      Volume: 92 Pages: 3069-3076

    • DOI

      https://doi.org/10.1021/acs.analchem.9b04471

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 西洋ワサビペルオキシダーゼを用いた膜タンパク質の蛍光標識における信号対雑音比の改善2019

    • Author(s)
      森 健*, 神野 健太, 織田 剛史, 片山 佳樹
    • Journal Title

      分析化学

      Volume: 68 Pages: 961-964

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.68.961

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Signal amplification in flow cytometry for cell surface antigen analysis2019

    • Author(s)
      T. Mori, Y. Katayama
    • Journal Title

      J. Biochem.

      Volume: 166 Pages: 205-212

    • DOI

      10.1093/jb/mvz052.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] HRPの増感反応による膜タンパク質の高感度検出のための蛍光性気質の開発2019

    • Author(s)
      織田 剛史
    • Organizer
      第79回分析化学討論会
  • [Presentation] 膜タンパク質の高感度検出のための酵素増感可能な蛍光性基質の開発 2.低疎水性分子2019

    • Author(s)
      小野 啓一郎
    • Organizer
      第79回分析化学討論会
  • [Presentation] 膜タンパク質の高感度検出のための酵素増感可能な蛍光性基質の開発 1.疎水化基質2019

    • Author(s)
      吉田 良祐
    • Organizer
      第79回分析化学討論会
  • [Presentation] 一細胞解析のための膜タンパク質の酵素増感標識法2019

    • Author(s)
      森 健
    • Organizer
      第79回分析化学討論会
    • Invited
  • [Presentation] 酵素反応による膜タンパク質の高感度な検出を目指した蛍光性基質の開発2019

    • Author(s)
      小野 啓一郎
    • Organizer
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] フローサイトメトリーの高感度化のための酵素増感可能な蛍光性基質の開発2019

    • Author(s)
      吉田 良祐
    • Organizer
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] HRPの増感反応による膜タンパク質の高感度検出と非特異染色の低減化に向けた蛍光性基質の開発2019

    • Author(s)
      織田 剛史
    • Organizer
      第56回化学関連支部合同九州大会
  • [Presentation] 膜タンパク質の高感度な検出を目指した酵素増感可能な蛍光性基質の開発2019

    • Author(s)
      小野 啓一郎
    • Organizer
      第37回九州分析化学若手の会 夏季セミナー
    • Invited
  • [Presentation] HRP の増感反応による膜タンパク質の高感度検出と非特異染色の低減化に向けた蛍光性基質の開発2019

    • Author(s)
      織田 剛史
    • Organizer
      第37回九州分析化学若手の会 夏季セミナー
  • [Presentation] フローサイトメトリーの高感度化のための酵素増感可能な蛍光性基質の開発2019

    • Author(s)
      吉田 良祐
    • Organizer
      第37回九州分析化学若手の会 夏季セミナー
  • [Presentation] 持続的な細胞の蛍光染色を可能とする酵素応答性基質の開発2019

    • Author(s)
      川村 真朱美
    • Organizer
      日本分析化学会 第68年会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞滞留性蛍光化合物並びにそれを用いた細胞の染色方法及び高感度検出方法2019

    • Inventor(s)
      14.大内 雄也、野口 克也、石山 宗孝、片山 佳樹、森 健
    • Industrial Property Rights Holder
      14.大内 雄也、野口 克也、石山 宗孝、片山 佳樹、森 健
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2019-111159

URL: 

Published: 2021-01-27  

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