2019 Fiscal Year Annual Research Report
アスベスト結合タンパク質と化学発光を用いたアスベスト検査の高度化研究
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19H04291
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
黒田 章夫 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 教授 (50205241)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アスベスト / AlphaLISA / バイオアッセイ / アスベスト結合タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
建物の解体や補修前に必要な建材アスベスト調査は年間約188万件と推定されており、アスベスト検査の高速化（多検体化）が急務とされている。申請者らはアスベストに特異的に結合するタンパク質を発見し、これまで蛍光顕微鏡を使った大気アスベスト検査に活用してきた。しかし、建材検査の多検体化に対応するためには、時間のかかる顕微鏡を使った方法論を見直し、「試薬を混合しただけでアスベスト含有量を判定できる画期的な手法」を開発する必要があった。AlphaLISA法とは、ドナーとアクセプターの２つのビーズを使用する測定法で、それぞれのビーズには対象となる測定物に結合するアフィニティーリガンド（通常抗体などを使用）が固定されている。レーザーによって励起されたドナービーズは、周辺の酸素を励起状態の一重項酸素に変換する。一重項酸素はドナービーズ周辺に拡散し、近接しているアクセプタービーズに到達すると、化学発光を引き起こす。しかし、一重項酸素の寿命は短いため、ドナーとアクセプターが200nm以内に近接しなければ発光しない。すなわち、ドナーとアクセプターを混合しただけでは発光しないが、アフィニティーリガンドを介して２つのビーズが同一のものを認識して近接すると発光する。したがってAlphaLISA法では、洗浄操作が不要になるという利点が得られる。本研究では、アスベストに特異的に結合するタンパク質をAlphaLISA法に応用することで、混合しただけでアスベストが判定できる方法を開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
クリソタイル（白石綿）はアスベストの中で最も多用されたものである。DksAは、クリソタイルに結合するタンパク質である。ビオチン化したDksAを作成し、ストレプトアビジンがコーティングされたAlphaLISAアクセプターおよびドナービーズと混合することでビーズ表面にDksAを固定した。結合条件を検討した結果、DksAをアフィニティーリガンドとしたAlphaLISA法によって、0.1 mg/mlのクリソタイルを検出することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
実際にアスベストを含む建材試料をこれまでに確保してきている（タルク、石膏ボード等）。これらの試料を用いて、混合しただけでアスベストを高感度（0.1％含まれるアスベスト）に検出できる手法を確立する。96検体を一度に分析できる装置を使って多検体分析が可能であることを実証する。さらに、X線回折法によるアスベスト含有量の結果との比較を行って、建材のアスベスト含有量を判定できる手法まで高める。
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