2007 Fiscal Year Annual Research Report
ライフサーベイやをめざしたデジタル精密計測技術の開発
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17066002
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
神原 秀記 Tokyo University of Agriculture and Technology, 大学院・工学府, 講師 (20397011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹山 春子 国立大学法人 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 客員教授 (60262234)
珠玖 仁 国立大学法人東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (10361164)
小畠 英理 国立大学法人東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 准教授 (00225484)
秋山 泰 国立大学法人東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (30243091)
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| Keywords | ライフサーベイヤ / 1細胞解析 / デジタル精密解析 / パイロシークエンス / 磁気ビーズ / RNA回収 / RNA検出 / バイオインフォマティクス |
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| Research Abstract |
神原、竹山は、ピコリットルオーダーでのパイロシークエンスを達成するために、ピコリットルオーダーの反応チャンバーを保持した基板を用いて微小反応用アレイとし、1分子テンプレートを増幅するPCR技術を開発した。1,000チャンバーに1分子のテンプレート濃度に調製し、チャンバー当たりの増幅率を換算した結果、同じ増幅率が得られ、高い再現性が示された。増幅産物をプライマー固定化したビーズ上に回収する技術について検討した結果、10^4分子/2.8μm粒子の効率で回収出来ることが示された。
珠玖は、1細胞由来のmRNA定量解析を可能とするプローブとして、ガラスキャピラリプローブ、リング電極プローブ、流体プローブを開発した。流体プローブの微小化を検討したところ、1細胞塊(〜100細胞)の一部を回収することに成功した。さらに、キャピラリプローブを用いて、イオン電流をフィードバックシグナルとして生細胞のイメージングに成功した。
小畠は、RNA検出系の高感度化を目指し、Renilla Luciferase(RLuc)を分割したドメイン間にARMペプチドを挿入したsplit-RLucプローブ、及びARMペプチドが認識するRNA配列を2本に分断し、それぞれにターゲットRNAに対する相補配列を付加したsplit-RNAプローブを合成した。これらを用いて、従来の系より2桁程度の高感度化を達成した。
秋山は、パイロシーケンシング法による配列決定過程のシミュレーションソフトSimPyroを開発した。反応槽内の分子のうち、酵素反応ミスや洗浄ミスにより合成ステップの遅れや先読みが発生する比率を確率的に扱う。SimPyroでは、発光強度の時系列模擬だけでなく、反応分子の何%が正しい位相で動き、何%が何位相分遅れ、何%が何位相分進んでいるかを詳細にグラフ表示でき、発光強度の各位相寄与分への分割表示も可能である。
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