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2011 Fiscal Year Annual Research Report

微生物識別用RNAアプタマーの創製

Research Project

Project/Area Number 22658034
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

菊池 洋  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40273320)

KeywordsRNA / 核酸 / 細菌 / 胞子 / プローブ
Research Abstract

昨年度、分子間相互作用の速度論的解析(シミュレーション)を基に、静的な結合定数K_dではなく、結合速度定数k_<ON>と遊離速度定数k_<OFF>を考慮に入れた方法を開発した。実際には、結合反応の時間の考慮、洗浄液の量や時間を従来法と大きく変えた方法である。数種類の標的を用いたモデル実験において、手間、コスト,また時間のかからない、RNAアプタマー選択法がほぼ開発でき、良い結果を得ることができた。本年度は、これを基に微生物を標的としたRNAアプタマーの創製を行った。微生物芽胞を標的に、この方法を実行し、従来法(洗浄液量数ml、洗浄時間数分のSELEX)との比較も行った。従来法に付いては、9ラウンドを行った時点で、結合能の確認を行ったところ、明らかな結合を確認できず、さらなるラウンドを重ね、13ラウンドで、ようやく結合能の確認ができた。新しい方法では、9ラウンドで芽胞に確実に結合していることが確認できた。ただし、より少ないラウンドで結合能アッセイをしていないので、結合能を得るための最小ラウンド数が9であるという意味ではない。確認の方法は、得られるRNA集団を精製し、5'末端を蛍光ラベルした。その集団を芽胞標品と混ぜ、結合反応を行った後、蛍光顕微鏡で観察する方法を用いた。対象として、0ラウンド集団、すなわち、選択をまったく行っていないランダム配列RNAそのものを蛍光ラベルし、上記と同様に芽胞標品と混ぜ、結合反応を行った後、蛍光顕微鏡で観察した。この0ラウンドRNA集団では、蛍光ラベルRNAが結合した芽胞は、まったく観察されなかった。現在、得られたRNA集団の構造解析等を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

最終年1年前に、結合能をもつRNA集団が得られ、最終年に精製することができるので、おおむね順調であると判断した。

Strategy for Future Research Activity

来年度は、これらの集団をクローニングにより各RNA分子に精製し、それらの特異的結合を確認するとともにRNAの構造解析を行ら。結合能や結合部位の解析も行い、その構造より、アロステリックアプタマー等の開発を計画している。そのアプタマーにFRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer)を組合せ、簡便に細菌を検出できる技術の開発を目指す。
余裕があれば、申請者らが開発した新しいアプタマー創製法を他の複数の細菌についても試み、複数のアプタマーの開発も試みる。

  • Research Products

    (26 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (20 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] High-affinity RNA aptamers to C-reactive protein (CRP) : newly developed pre-elution methods for aptamer selection2012

    • Author(s)
      Orito, N., Umekage, S., Sato, K., Kawauchi, H., Tanaka, H., Sakai, E., Tanaka, T., Kikuchi, Y.
    • Journal Title

      J.Physics Conf.Ser.

      Volume: 352(印刷中)

    • DOI

      10.1088/1742-6596/352/1/012042

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Artificial RNA aptamer production by the marine bacterium Rhodovulum sulfidophilum : Improvement of the aptamer yield using a mutated transcriptional promoter2011

    • Author(s)
      Suzuki, H., Umekage, S., Tanaka, T., Kakuchi, Y.
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 112 Pages: 458-461

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2011.07.025

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] RNA無常2011

    • Author(s)
      菊池洋
    • Journal Title

      ファルマシア(日本薬学会誌)

      Volume: 47(招待) Pages: 101-101

  • [Presentation] 海洋性紅色非イオウ光合成細菌Rhodovulum sulfidophilumのctrA遺伝子はフロック形成に関与する2012

    • Author(s)
      山本絢也、小松浩之、鈴木宏道、梅影創、田中照通、菊池洋
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] 海洋性光合成細菌によるshort hairpin RNAの菌体外生産とRNAプロセシング2012

    • Author(s)
      長尾信義、鈴木宏道、梅影創、沼野利佳、菊池洋
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] 紅色非硫黄性細菌Rhodobacter capsulatusを用いた機能性RNA生産法の開発2012

    • Author(s)
      横田哲朗、藤田能亘、鈴木宏道、長尾信義、梅影創、菊池洋
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] 海洋性光合成細菌Rhodovulum sulfidophilumの菌体外核酸生産機構の解明を目指したctrAホモログのクローニングとその機能解析2011

    • Author(s)
      山本絢也、小松浩之、鈴木宏道、梅影創、田中照通、菊池洋
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-16
  • [Presentation] ヒト血清中のリボヌクレアーゼに耐性を示すRNA配列の発見2011

    • Author(s)
      梅影創、越智明徳、Pan Wu、菊池洋
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-15
  • [Presentation] 機能性RNAの大量生産に向けて:広域宿主プラスミドベクターの高コピー化2011

    • Author(s)
      坂本龍太、鈴木宏道、梅影創、菊池洋
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-15
  • [Presentation] 機能性RNAの微生物生産:short hairpin RNA生産の試み2011

    • Author(s)
      長尾信義、鈴木宏道、沼野利佳、梅影創、菊池洋
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-15
  • [Presentation] アガロースゾル・ゲルに結合するRNAアプタマーの機能解析2011

    • Author(s)
      中野彰利、坂下淳、西田憲正、Yinhua Fang、鈴木宏道、梅影創、菊池洋
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-15
  • [Presentation] 夢の新薬RNAドラッグの発酵生産:細胞外核酸を生産する海洋性細菌の生理と応用2011

    • Author(s)
      菊池洋
    • Organizer
      麻布大学生物科学総合研究所セミナー
    • Place of Presentation
      相模原市、麻布大学(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-09
  • [Presentation] High-affinity RNA aptamers to C-reactive protein (CRP) : newly developed pre-elution methods for aptamer selection2011

    • Author(s)
      Nobuo Orito, So Umekage, Kuninori Sato, Satoshi Kawauchi, Hideyuki Tanaka, Etsuko Sakai, Terumichi Tanaka, Yo Kikuchi
    • Organizer
      AP-IRC (The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference)
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学、愛知県
    • Year and Date
      2011-11-17
  • [Presentation] Discovery of an RNA sequence resistant to human serum Ribonucleases2011

    • Author(s)
      So Umekage, Yo Kikuchi
    • Organizer
      AP-IRC (The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference)
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学、愛知県
    • Year and Date
      2011-11-17
  • [Presentation] Regulation of RNA enzyme with protein switch2011

    • Author(s)
      Terumichi Tanaka, Yo Kikuchi
    • Organizer
      AP-IRC (The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference)
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学、愛知県
    • Year and Date
      2011-11-17
  • [Presentation] Melanopsin resets circadian rhythms in fibroblast cell by inducing clock gene Periodl2011

    • Author(s)
      Tomoe Uehara, Yo Kikuchi, Rika Numano
    • Organizer
      AP-IRC (The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference)
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学、愛知県
    • Year and Date
      2011-11-17
  • [Presentation] 海洋性光合成細菌Rhodovulum sulfidophilumの菌体外核酸の能動的な放出現象と機能性RNA生産への応用2011

    • Author(s)
      梅影創、鈴木宏道、小松浩之、菊池洋
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(シンポジウムでの招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-24
  • [Presentation] 海洋性光合成細菌Rhodovulum sulfidophilumを用いたshort hairpin RNAの生産2011

    • Author(s)
      長尾信義、鈴木宏道、梅影創、菊池洋
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2011-09-24
  • [Presentation] ヒト血清中においても分解されにくいRNA配列2011

    • Author(s)
      梅影創、越智明徳、菊池洋
    • Organizer
      アンチセンス・遺伝子・デリバリーシンポジウム2011
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2011-09-02
  • [Presentation] 海洋性光合成細菌におけるshort hairpin RNAプロセシング機構の解析と効率的生産への応用2011

    • Author(s)
      長尾信義、鈴木宏道、梅影創、菊池洋
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング2011
    • Place of Presentation
      愛知県大府(あいち健康プラザ)
    • Year and Date
      2011-09-01
  • [Presentation] ヒト血清中においても分解されにくい天然型RNA配列2011

    • Author(s)
      梅影創、越智明徳、菊池洋
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング2011
    • Place of Presentation
      愛知県大府(あいち健康プラザ)
    • Year and Date
      2011-09-01
  • [Presentation] Artificial RNA production using an engineered bacterium2011

    • Author(s)
      Hiromichi Suzuki, So Umekage, Terumichi Tanaka, Yo Kikuchi
    • Organizer
      16^<th> Annual Meeting of the RNA Society
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2011-06-18
  • [Presentation] 夢の核酸医薬をお安く:RNAアプタマーとその製造方法2011

    • Author(s)
      菊池洋
    • Organizer
      第18回NPO法人東京血管疾患研究所セミナー
    • Place of Presentation
      東京大学(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-11
  • [Book] 理工系学生のための生命科学・環境科学(菊池洋担当全190ページ中pp.5-33第一章、第二章)2011

    • Author(s)
      平石明、榊佳之(編)
    • Total Pages
      5-33
    • Publisher
      東京化学同人
  • [Remarks] 研究内容に関連して

    • URL

      http://rna.ens.tut.ac.jp

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 改良されたオリゴヌクレオチドおよびそのオリゴヌクレオチドを含む医薬組成物2011

    • Inventor(s)
      梅影創、越智明徳、菊池洋
    • Industrial Property Rights Holder
      豊橋技術科学大学
    • Industrial Property Number
      【出願番号】2011-120806
    • Filing Date
      2011-05-30

URL: 

Published: 2013-06-26  

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