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2013 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロ流路を利用した分子の2次元配列技術

Research Project

Project/Area Number 23310092
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

宮崎 真佐也  独立行政法人産業技術総合研究所, 生産計測技術研究センター, 研究チーム長 (70344231)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山口 浩  東海大学, 阿蘇教養教育センター, 講師 (00466236)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsナノマイクロ化学 / マイクロ化学システム / 固定化 / 標識 / 酵素反応
Research Abstract

最終年度は、これまでの成果を踏まえ、櫛形構造体形成技術のさらなる最適化と作製した櫛形構造体上への分子の固定化条件を確立した。これまでに開発したDNAの櫛形構造形成技術を応用し、櫛形構造体上に分子の固定化を行う方法を確立した。電極構造を最適化し、多段の櫛形構造形成を可能とした。次に、これらの櫛形に固定化した遺伝子上の特定部位を標識する足場とするために、DNAと特異的に結合する分子として、特異的な遺伝子配列に相補的なペプチド核酸を用い、それに各々タグとなるペプチド配列を導入した。これを遺伝子に結合させた後、タグに特異的な抗体とそれに対応する二次抗体を蛍光波長の異なる量子ドットで標識したものを用いて3種類の量子ドットを櫛形構造に固定化することに成功した。また、固定化に用いる二次抗体に酵素を標識したものも作製し、その結合も解析した。上記の量子ドットと同じようにタグ付きペプチド核酸を固定化し、それを足場として酵素を固定化することに成功した。固定化した酵素を用いて、多段階の酵素反応を試みた。その結果、特定の流速範囲内では多段階反応が可能である事を確認した。しかしながら、高流量域では反応が進まず、分子の衝突頻度が重要である事が確認された。この点は、流路の幅・深さを小さくすることにより改善された。
以上の結果から、DNAの櫛形構造形成に基づいた分子の2次元配列技術の確立と、それを用いた反応技術の開発に成功した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Refolding Techniques for Biologically Active Recombinant Proteins from Inclusion Bodies2014

    • Author(s)
      Hiroshi Yamaguchi, Masaya Miyazaki
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 4 Pages: 235-251

    • DOI

      10.3390/biom4010235

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlling Protein Crystal Nucleation by Droplet-Based Microfluidics2014

    • Author(s)
      Masatoshi Maeki, Yuki Teshima, Saori Yoshizuka, Hiroshi Yamaguchi, Kenichi Yamashita, Masaya Miyazaki
    • Journal Title

      CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL

      Volume: 20 Pages: 1049-1056

    • DOI

      10.1002/chem.201303270

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simple density-based particle separation in a microfluidic chip2014

    • Author(s)
      Daisuke Sugiyama, Yuki Teshima, Kenichi Yamanaka, Maria Portia Briones, Masatoshi Maeki, Kenichi Yamashita, Masashi Takahashi, Masaya Miyazaki
    • Journal Title

      ANALYTICAL METHODS

      Volume: 6 Pages: 308-311

    • DOI

      10.1039/C3AY40971F

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A method for generating metastable crystal in a microdroplet2013

    • Author(s)
      Yuki Teshima, Masatoshi Maeki, Kenichi Yamashita, Masaya Miyazaki
    • Journal Title

      CRYSTENGCOMM

      Volume: 15 Pages: 9874-9877

    • DOI

      10.1039/C3CE40940F

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlling one protein crystal growth by droplet-based microfluidic system2013

    • Author(s)
      Hiroshi Yamaguchi, Masatoshi Maeki, Kenichi Yamashita, Hiroyuki Nakamura, Masaya Miyazaki, Hideaki Maeda
    • Journal Title

      Journal of Biochemistry

      Volume: 153 Pages: 399-346

    • DOI

      10.1093/jb/mvt001

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Microfluidic devices for protein sequence and structure analysis2014

    • Author(s)
      Masaya Miyazaki
    • Organizer
      Pittcon 2014
    • Place of Presentation
      McCormick Hall (Cicago, IL, USA)
    • Year and Date
      20140303-20140303
    • Invited
  • [Presentation] マイクロ空間を用いる有機分子の晶析制御技術2013

    • Author(s)
      宮崎 真佐也
    • Organizer
      2013化学工学会九州セミナー
    • Place of Presentation
      崇城大学熊本市民ホール(熊本市)
    • Year and Date
      20131110-20131110
    • Invited
  • [Presentation] An approach for controlling polymorphism of organic crystals by using droplet-based microfluidics2013

    • Author(s)
      Masatoshi Maeki, Yuki Teshima, Kenichi Yamashita, Masaya Miyazaki
    • Organizer
      2013 Joint Japan/Taiwan/Korea Chemical Engineering Conference
    • Place of Presentation
      崇城大学熊本市民ホール(熊本市)
    • Year and Date
      20131109-20131109
  • [Presentation] マイクロ流体デバイスを用いるタンパク質のプロセッシング2013

    • Author(s)
      宮崎真佐也
    • Organizer
      第37回 蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • Place of Presentation
      新湯ホテル(雲仙市)
    • Year and Date
      20130928-20130928
    • Invited
  • [Presentation] マイクロ流体デバイスとミクロシーディング法による好冷細菌Pseudoalteromonas sp.AS-131由来グルコキナーゼの結晶化の制御2013

    • Author(s)
      真栄城正寿,湧川盛洋,Ashtamurthy Pawate,河本正秀,山下 健一,Paul J. A. Kenis,渡邉啓一,宮崎真佐也
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      20130912-20130912
  • [Presentation] Crystallization of Glucokinase from Psychrophilic Pseudoalteromonas sp. AS-131 in Microfluidic Chip and Its Application for On-chip X-ray Diffraction2013

    • Author(s)
      Masaya Miyazaki, Masatoshi Maeki, Ashtamurthy Pawate, Wakukawa Morihiro, Kenichi Yamashita, Keiichi Watanabe, Paul J. A. Kenis
    • Organizer
      RSC Tokyo International Conference 2013
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉市)
    • Year and Date
      20130905-20130905
  • [Presentation] 微小液滴を用いた有機結晶の多型制御2013

    • Author(s)
      手島裕貴,真栄城正寿,山下健一,宮崎真佐也
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第27回研究会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Year and Date
      20130523-20130524
  • [Presentation] マイクロ流体デバイスを用いたタンパク質結晶のシーディング2013

    • Author(s)
      真栄城正寿,湧川盛洋,Ashtamurthy Pawate,山下健一,渡邉啓一,Paul J. A. Kenis,宮崎真佐也
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第27回研究会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Year and Date
      20130523-20130524
  • [Presentation] マイクロ流体デバイスを用いた好冷細菌Pseudoalteromonas sp.AS-131由来グルコキナーゼ結晶のシーディング2013

    • Author(s)
      真栄城正寿,湧川盛洋,Ashtamurthy Pawate,山下健一,Paul J. A. Kenis,宮崎真佐也,渡邉啓一
    • Organizer
      平成25年度日本生化学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀市)
    • Year and Date
      20130518-20130518
  • [Book] Microreactors in Organic Synthesis and Catalysis, Second Edition2013

    • Author(s)
      Masaya Miyazaki, Maria Portia Briones Nagata, Takeshi Honda, Hiroshi Yamaguchi
    • Total Pages
      77
    • Publisher
      Wiley-VCH

URL: 

Published: 2015-05-28  

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