集積型生体分子センサーを用いたハイスループットSNPタイピング法の研究

• Project/Area Number: 13771435
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Human genetics
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 近藤 恭光 理化学研究所, 研究機器開発室, 研究員 (80333342)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2002: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2001: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: リアルタイム計測 / DNAアレイ / SNP / 光ファイバー / ゲノム創薬 / 生体分子センサー / ハイブリダイゼーション / タイピング / 蛍光

Research Abstract

リアルタイム計測が可能な新しいDNAアレイシステムの確立を目指し、光ファイバーを用いたDNAアレイと検出システムを開発した。開発したシステムは、光ファイバーの両端をそれぞれ、励起光を入射する端面(導光端面)とハイブリダイゼーション反応を行う端面(反応端面)として利用するものである。反応端面上の蛍光物質を導光端面から入射したレーザー光により励起し、反応端面で発せられた蛍光を導光端面で測定するためリアルタイム計測が可能となる。
近年、ヒトゲノムプロジェクトのヒト遺伝子の配列解析から得られた、膨大な配列情報に含まれるゲノム多型解析などが盛んに行われている。その多型の中でもSNPは病気のかかりやすさや薬物感受性などに関与していると考えられており、簡便かつ迅速にSNPを解析できるシステムは、ゲノム創薬の発展に必要不可欠である。そこで、SNP解析ツールとして応用することを目的に、実験検討を行ったところ以下のような成果を上げることができた。1)金属でコートされた石英ファイバーの端面をアミノシラン化し、グルタルアルデヒドによる架橋反応によって、アミノ基修飾したオリゴDNAを化学的に固定する方法を確立した。2)反応端面に固定したプローブの、様々な蛍光標識ターゲットDNAとのハイブリダイゼーションにより、相補的な配列を有するターゲットDNAとのみでハイブリッド形成による蛍光シグナル増加を特異的に検出できた。3)ファイバーの反応端面で形成したハイブリッドの融解過程を、リアルタイムに計測することに成功した。4)このシステムで、Perfect-MatchとSNPターゲットDNAの融解温度の違いが検出可能であることを明らかにし、DASH法の原理に基づくSNP検出を実証した。