ペプチドバーコードによる食品アレルゲンのエピトープナノマッピング法の確立

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18310089
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 七里 元晴 National Institute for Materials Science, ナノ有機センター, NIMSポスドク研究員 (00421389)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中尾 秀信 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ有機センター, 主任研究員 (80421395) ; 小堀 俊郎 独立行政法人農業・食品産業技術比例研究機構, 食品総合研究所食品工学研究領域, 主任研究員 (10353971)
• Keywords: タンパク質チップ / ペプチドバーコード / エピトープマッピング

Research Abstract

本研究課題では、ペプチドバーコードと呼ばれる、ナノ空間で効率よく抗原抗体反応の検出を行う新規技術の開発を目的としている。
19年度は、18年度に得られた結果を基にペプチドバーコードの基本技術である足場DNA(二本鎖DNA)とペプチドタグ(DNA-ペプチド複合体)のハイブリダイゼーションによる三重鎖形成条件の検討と最適化を行った。また、一本鎖DNAを足場とした場合のペプチドバーコード作成法の検討も行った。さらに、このペプチドバーコードのプロトタイプを作成し、AFMによる観察、検出を行った。
1.ペプチドバーコードの設計・合成18年度に作成を行ったペプチドタグ[pUC19プラスミドDNAの特定塩基配列中に設計したプライマーの5'末端に17残基からなるペプチド(AAKKAAKKAAKKAAKKC)を結合]とpUC19プラスミドDNAを用いて三重鎖形成の検証をゲルシフト法とRCA(Rolling Circle Amplification)法を用いて行った。その結果、三重鎖形成は認められるものの、非常に不安定で物理的な要因(カラムによる精製など)により解離しやすい事が示唆された。このため、改良型として足場DNAに一本鎖DNAを用いたペプチドバーコード(プロトタイプ)の作成を試みた。その結果、目的の足場DNA部位に安定してビオチン化プライマーDNA(模擬ペプチドタグ)を固定することに成功した。
2.ペプチドバーコードのアレイ化のための基設計、および技術開発上記したプロトタイプのペプチドバーコードを、ガラス基板表面への伸長固定を試みた。その結果、芳香族環を含むポリマーで被覆した基板表面に多くのDNAを再現性良く整列固定することに成功した。さらにこれらがAFMで観察することが可能であることを確認した。