2013 Fiscal Year Annual Research Report
「その場」実験マイクロデバイスによるシングルセル・エピジェネティクス解析技術開発
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25286035
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小穴 英廣 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20314172)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | シングルセル / エピジェネティクス / マイクロ流体デバイス |
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| Research Abstract |
本研究課題においては、顕微鏡下・マイクロ流体デバイス内で、狙った1 個の細胞（シングルセル）からクロマチンファイバーを断片化させずに単離し、解析の空間分解能を上げるために微細操作技術によって展開させた後、「顕微鏡下・その場」で特定の修飾を受けたヒストンの蛍光ラベル及び位置情報取得を行うという、個々のクロマチンファイバーに対するエピジェネティクス解析手法の基盤技術確立を目指し、次いでこの解析手法をマウス繊維芽細胞およびES 細胞に適用し、マイクロ流体デバイス内で脱分化/分化刺激を与えた際に細胞に引き起こされるエピジェネティクス情報変化を細胞毎に個別解析する実験を通し、本手法の有用性を実証することを最終目的としている。
本年度は、これまで実験に用いてきた分裂酵母スフェロプラストに加え、動物細胞（HeLa細胞）を実験試料として用い、マイクロ流体デバイス内における個々の細胞からの染色体単離技術構築に取り組んだ。このため、より長大な動物細胞由来クロマチンファイバーを単離・操作可能なマイクロ流体デバイスを開発した。また、単離したクロマチンファイバーを個別操作するためのマイクロツールとしては、抗ヒストン抗体を修飾したマイクロビーズを新規に作製した。新規に設計・作製したマイクロ流体デバイス中でHeLa細胞をバーストさせて染色体を露出させ、これを抗ヒストン抗体を修飾したマイクロビーズで捕捉し、搬送する事を達成した。しかしながら、染色体単離の歩留まりが悪く、この問題解決が今後の課題として残された。一方、分裂酵母スフェロプラストからのクロマチンファイバー単離とマイクロツールによる捕捉・搬送・固定と免疫蛍光染色については、複数種の抗体について有効であることが確認できた。これらの結果を纏めた論文を発表すると共に、国際会議や講演会等でも発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
マイクロ流体デバイス内における動物細胞からの染色体単離について、染色体取り出しの歩留まりが悪く、単離染色体の高次構造制御および形態制御について、十分な検討を行う事が出来なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
染色体取り出しの歩留まり改善策として、単離の際に細胞骨格や核膜裏打ち構造をより積極的に破壊することが挙げられる。そこで、化学的および機械的な処理法についての検討を行う。染色体取り出しの歩留まりが改善するまでの間、単離染色体の高次構造制御および形態制御技術構築については、予めマイクロチューブ内で単離した染色体を実験試料として用いることで、研究を遂行していくことを予定している。
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