2011 Fiscal Year Research-status Report
ナノホールアレイを用いた表面プラズモン共鳴法によるメチル化ＤＮＡの迅速検知
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23710152
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
栗田 僚二 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (50415676)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | DNA / メチルシトシン / エピジェネティクス |
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| Research Abstract |
現在、血液や尿などの体液中に含まれる各種生体成分を検出することは、病気の早期発見や診断、さらには治療方針を決定する上で極めて重要である。本研究では、ナノ構造基板上での表面プラズモン共鳴（SPR）現象を利用し、DNAのメチル化状態を迅速検知する新手法の提案、基礎特性評価及びデバイス化を行うことである。従来、抗体を用いる手法ではDNAメチル化の量的情報は得られるものの、位置情報を得られなかったため利用価値が乏しかった。そこで、2本鎖DNAの"歪み"を利用した位置選択的な抗体認識と、SPR法による迅速計測に挑戦する。これにより、測定対象DNA中に含まれる任意領域の迅速なDNAメチル化センシングデバイス開発を目指す。 本年度は、ミスマッチ箇所を有する2本鎖DNAとメチル化シトシン結合タンパクとの相互作用を明らかにし、タンパクによる任意領域のメチル化検出法に最適なプローブDNAの探索を行った。ミスマッチ箇所の大きさを１塩基から最大７塩基まで変更し、これに対するタンパク質の相互作用計測を行った。具体的には、先ずマイクロプレートにキャプチャー用の１本鎖DNAを固定化した。その後メチル化シトシンを含有する１本鎖DNAを導入、インキュベーションすることで２本鎖DNAを形成させた。さらにメチル化シトシンと結合するタンパクを導入し、このタンパクを西洋わさびペルオキシターゼで標識することにより検出を行った。用いるキャプチャーDNAの配列を変化させることで形成する２本鎖DNAの構造を変化させた。また検出対象のDNA中に含まれるメチル化シトシンの量及び位置を変化させた。これにより想定される２本鎖DNA構造とタンパク質の相互作用の変化についての知見を得た。
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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
当初の計画書通りの実績であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２４年度は、２３年度に得た知見を元にSPR測定を開始する。具体的には、金薄膜上にタンパクもしくはDNAを固定化し、この基板上へ導入するDNAもしくはタンパクとの相互作用を、SPRの変化から読み取ることによりメチル化シトシンの迅速検知を実現する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
雇用していた非常勤職員が平成２３年度途中で退職した。平成２４年度から、新規に非常勤職員を雇用予定である。また、非常勤職員が測定に用いるDNAの合成費用、タンパクの購入、SPRデバイスの試作を行う予定であり、これらにも費用が発生する予定である。
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