2013 Fiscal Year Research-status Report
金粒子を用いた新規微生物検出法の開発:nanoSIMSを用いた微生物代謝機能解明
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25630221
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
久保田 健吾 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80455807)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 微生物 / Undecagold / NanoSIMS |
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| Research Abstract |
微生物機能を解明するために、nanoSIMSを用いて微生物の代謝機能をシングルセルレベルで解析する方法がある。これまでnanoSIMSによる微生物同定には、ハロゲン族元素を用いたプロービング法が開発・適用されてきたが、ハロゲン族元素を用いることには幾つかの問題があった。そこで本研究では、ハロゲン族元素の代わりに金 (Au) に着目した。金粒子として、サイズが直径0.8 nmのundecagoldをオリゴヌクレオチドに直接標識する方法を確立し、nanoSIMSによる新規微生物同定法を開発する事を目的とした。
H25年度はUndecagoldを直接オリゴヌクレオチドプローブに標識するアプローチをとった。マレイミドを修飾したUndecagoldとチオールを標識したオリゴヌクレオチドを反応させ、それをポリアクリルアミド電気泳動により精製した。モデル系として、大腸菌とメタン生成古細菌を用い、Undecagold標識プローブによる特異的検出のproof-of-conceptを行い、NanoSIMS解析においても十分なシグナルが見られることを確認した。その際に、Undecagold標識プローブの化学的安定性に考慮したISHバッファーについて検討を行った。次に、グラニュール汚泥において、乳酸を資化する硫酸還元菌を同定するために、13C標識した乳酸を基質として培養したサンプルに開発技術を適用したところ、乳酸を資化する微生物の同定に成功した。
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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
Undecagoldを標識したプローブを用いたNanoSIMSによる微生物の特異的検出に成功しており、目的に向け、着実に進んでいると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
Undecagold標識プローブの安定的な合成方法の確立を行うと共に、手法の高感度化について詳細な検討を行う。またCARD-GoldISH法についても検討を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
実験結果を得るために想定していたよりもUndecagold標識オリゴ合成の回数が少なくて十分な結果が得られたため。またnanoSIMS解析がサンプルの輸送のみで十分に行われたため、出張に行かずに済んだため。
新たにUndecagold標識オリゴヌクレオチドプローブによる検出系の高感度化を行うこととしたため、その予算に充当する。
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Research Products
(2 results)
