2020 Fiscal Year Research-status Report
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20K20458
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
谷口 雄一 京都大学, 高等研究院, 教授 (90556276)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川井 隆之 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 客員研究員 (60738962)
金 水縁 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (50758886)
大野 雅恵 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (10581738)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 1分子蛍光検出 / 超高感度顕微鏡 / 分析化学 / 医療分析 / プロテオミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、１分子蛍光検出の原理を医療検体内の生体分子の検出・分析に適用することで、１分子粒度での分析化学の方法論を開拓することを目指している。
第２年度となる本年度においては、測定の基盤となる１分子蛍光イメージング顕微鏡・画像処理システムを改良するのと共に、タンパク質量定量化のための試行実験を行った。
タンパク質検出系の開発にあたって、既存技術であるELISA（Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay）法の実験プロトコルを活用した。ターゲットとなるタンパク質に、蛍光抗体、もしくは蛍光を産生する酵素を結合した抗体を液中で結合させ、液内に存在する蛍光スポットの数を１分子レベルでカウントすることで定量化を試みた。液体をゲル化、もしくは高粘性化することで、効率的に１分子スポットの観察を行うことに成功した。また、ターゲットが結合した抗体においては、拡散運動が有意に遅くなることも確認できた。現在はさらにDNAの検出を実現するため、蛍光in situハイブリダイゼーションの手法を用いて、特定のDNA配列に蛍光ラベルを施し、それらを１分子レベルでカウントする試みを進めている。
さらには、画像から各分子の定量化を行う画像処理システムの高度化を行った。１つ１つの蛍光分子の効率的な検出アルゴリズムを開発すると共に、各分子の輝度や拡散定数などの性質の定量化を行うシステムを導入することにより、１分子情報からの多次元パラメータの取得を実現した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度は測定系の改良を行うと共に、タンパク質の定量化システムの開発を行う予定であったが、現段階でほぼ達成し、DNAの定量化に向けた開発を進める段階まで研究が発展しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画は現在のところ順調に進捗しており、今後も申請時の研究計画の流れに沿って研究を進めていく予定である。次年度においては、生体分子の量を超高感度で定量化するアッセイ系の開発を前進させ、多種類の分子の測定が行えるようにすることを目指す。実際にヒト培養細胞を用いて、特定のタンパク質やDNAを検出するプラットフォームを開発することを目標とする。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症の影響により、予定していたスケジュールで実験等の研究計画を進めることが困難となったため
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