2015 Fiscal Year Annual Research Report
ナノチップによる巨大環状DNA１分子の実時間ダイナミクス解析
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25790030
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
平野 研 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 主任研究員 (80392653)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | １分子イメージング / １分子DNA / １分子解析 / ナノチップ / マイクロ流体チップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環状DNAを輪としてリアルタイムでのダイナミクスを観察するための２次元観察法を構築するために、ナノメートルの厚みを持つマイクロ流体チップ（以下、ナノチップ）の構造による２次元観察の有用性について実験的な確認を行った。厚みを400nm以下としたナノチップ流路を作製し、検討した結果、環状DNAを輪の状態でリアルタイムに１分子観察が可能となった。溶液厚さをナノメートルのオーダーまで小さくすることで、巨大環状DNAの１分子を輪の状態で、リアルタイムでイメージングする手段として有効であることが実証できた。また、マイクロ流体チップ中で環状DNA１分子を伸張させリアルタイム観察を行う１次元観察手法を構築も試みた。線形DNA分子とは異なり、ビオチンなどの化学修飾を施すのは困難であるため、非修飾（天然の状態の）環状DNA１分子をそのまま基板へ円周上の１箇所のみを固定する技術について検討を初めに行った。突起物構造を持つ生体タンパク質等で作製したで環状DNA分子の１箇所にすることについて、流路内に微細加工した突起物を作製し、環状DNAの輪を突起構造に引っ掛ける要領で固定化することが可能となった。ただ突起物のサイズや構造にバラツキが大きいため、今年度は微細加工技術により均一な突起物を流路内に作製することで環状DNAの輪を輪投げの要領で引っ掛けてイメージングできる分子輪投げチップの作製に成功した。これにより、ポリアミン等による凝縮剤により環状DNA１分子レベルでの凝縮過程をリアルタイムに観察し、線形DNA１分子との差異について重要な知見を得ることに成功し、また凝縮系を例に先駆けてDNA１分子を輪の状態で生体ダイナミクスのイメージングを達成した。
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