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機能ゲノミクス・プロテオミクスのための次世代バイオナノデバイスの創成

研究課題

研究課題/領域番号 13124206
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関徳島大学

研究代表者

馬場 嘉信  徳島大学, 薬学部, 教授 (30183916)

研究分担者 田畑 修  京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20288624)
田岡 万悟  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60271160)
篠原 康雄  ゲノム機能研究センター, 教授 (60226157)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
48,200千円 (直接経費: 48,200千円)
2003年度: 15,700千円 (直接経費: 15,700千円)
2002年度: 15,600千円 (直接経費: 15,600千円)
2001年度: 16,900千円 (直接経費: 16,900千円)
キーワードナノバイオ / 半導体超微細化 / ゲノム / バイオテクノロジー / プロテオーム
研究概要

タンパク質解析の高性能化を実現できるマイクロデバイスを開発し、白血病関連細胞の熱ショックアポトーシスへの解析に応用した。その結果、分子量7千および1万8千付近にアポトーシスにより高発現している2種類のタンパク質を同定した。また、分子量6万および16万付近にアポトーシスにより低発現している2種類のタンパク質を同定することに成功した。これらのタンパク質は、2次元ゲル電気泳動による結果と一致していた。
細胞からタンパク質を抽出する段階をマイクロデバイス化するために、細胞からのタンパク質抽出および抽出したタンパク質の前処理について、従来法についての検討を行い、マイクロデバイス上でのタンパク質の前処理を実現するデバイスの設計を行った。抽出および前処理それぞれのステップについて、設計したデバイスを試作し、基礎検討を行った。その結果、細胞からタンパク質を抽出するステップを従来法では数時間要するところを、デバイスを用いることで1分以内に抽出できることを実証した。抽出したタンパク質の前処理についても、簡素化を実現した。これらのマイクロデバイスを実際のプロテオミクス解析に展開するために、タンパク質の翻訳後修飾部位(N結合糖鎖)を解析するために、生体試料の調製方法を検討し、既存の方法で解析することで方法の評価を行った。レクチン親和性クロマトグラフィーで糖鎖結合タンパク質を濃縮し、グリコペプチダーゼによって糖鎖を切断した。切断の際に糖鎖修飾残基を安定同位体で標識し、LC-MS/MSで被標識部位を同定した。実際に線虫を試料とした実験で、約400の糖鎖結合部位を同定することが可能であった。処理システムのミクロ化によって、携帯型診断技術への適用も可能と考えられた。
これらの結果は、プロテオーム解析を目指す、タンパク質の高スループット解析および将来のタンパクによる携帯型診断技術開発にとって重要な成果である。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] F.Dang: "Characterization of electrophoretic behavior of oligosaccharide isomers investigated by microchip Electrophoresis coupled with videomicroscopy"Anal.Chem.. 75. 2433-2439 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tabuchi: "A 15-seconds Protein Separation by Employing Hydrodynamic Force on a Microchip"Anai.Chem.. 75. 3799-3805 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tabuchi: "Rapid Subpicogram Protein Detection an a Microchip without Denaturing"J.Proteome Res.. 2. 431-435 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Taoka: "V-1, a protein expressed transiently during marine cerebellar development regulates actin polymerization via interaction with capping protein"J.Biol.Chem.. 278(8). 5864-5870 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kay: "Lectin affinity capture, isotope-coded tagging and mass spectrometry to identify N-linked glycoproteins"Nature Biotechnology. 21. 667-672 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tabuchi: "Nanospheres for DNA Separation Chips"Nature Biotechnology. 22. 337-340 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Baba: "Biomolecular Chemistry"Maruzen. 1-387 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Dang, L.Zhang, M.Jabasini, N.Kaji, Y.Baba: "Characterization of electrophoretic behavior of oligosaccharide isomers investigated by microchip Electrophoresis coupled with videomicroscopy"Anal. Chem.. 75(10). 2433-2439 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tabuchi, Y.Kuramitsu, K.Nakamura, Y.Baba: "A 15-seconds Protein Separation by Employing Hydrodynamic Force on a Microchip"Anal. Chem.. 75(15). 3799-3805 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tabuchi, Y.Kuramitus, K.Nakamura, Y.Baba: "Rapid Subpicogram Protein Detection on a Microchip without Denaturing"J. Proteome Res.. 2(4). 431-435 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Bakalova, H.Ohba, Zh.Zhelev, M.Ishikawa, Y.Shinohara, Y.Baba: "Cross-talk between Bcr-Abl tyrosine kinase, protein kinase C and telomerase-a potential reason for resistance to Glivec in chronic myelogenous leukemia"Biochemical Pharmacology. 66. 1879-1884 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Unami, Y.Shinohara, K.Kajimoto, Y.Baba: "Comparison of Gene Expression Profiles Between White and Brown Adipose Tissue of Rat by Microarray Analysis"Biochemical Pharmacology. 67(3). 555-564 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.G.Mawuenyega, H.Kaji, Y.Yamauchi, T.Shinkawa, H.Saito, M.Taoka, N.Takahashi, T.Isobe: "Large-scale Identification of Caenorhabditis elegans Proteins by Multidimensional Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry"J. Proteome Res.. 2. 23-35 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Taoka, T.Ichimura, A.Wakamiya-Tsuruta, Y.Kubota, T.Araki, T Obinata, T.Isobe: "V-1, a protein expressed transiently during murine cerebellar development, regulates actin polymerization via interaction with capping protein"J. Biol. Chem.. 278(8). 5864-5870 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshimura Y, Yamauchi Y, Shinkawa T, Taoka M, Donai H, Takahashi N, Isobe T, Yamauchi T.: "Molecular constituents of the postsynaptic density fraction revealed by proteomic analysis using multidimensional liquid chromatography-tandem mass spectrometry"J Neurochem.. 88(3). 759-768 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kaji, H.Saito, Y.Yamauchi, T.Shinkawa, M.Taoka, J.Hirabayashi, K.Kasai, N.Takahashi, T.Isobe: "Lectin affinity capture, isotope-coded tagging and mass spectrometry to identify N-linked glycoproteins"Nature Biotechnol.. 21(6). 667-672 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tabuchi, M.Ueda, N.Kaji, Y.Yamasaki, Y.Nagasaki, K.Yoshikawa, K.Kataoka, Y.Baba: "Nanospheres for DNA Separation Chips"Nature Biotechnol.. 22. 337-340 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Dang: "Characterization of electrophoretic behavior of oligosaccharide isomers investigated by microchip Electrophoresis coupled with videomicroscopy"Anal.Chem.. 75(10). 2433-2439 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tabuchi: "A 15-seconds Protein Separation by Employing Hydrodynamic Force on a Microchip"Anal.Chem.. 75(15). 3799-3805 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tabuchi: "Rapid Subpicogram Protein Detection on a Microchip without Denaturing"J.Proteome Res.. 2(4). 431-435 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tabuchi: "Nanospheres for DNA Separation Chips"Nature Biotech.. 22(3). 337-340 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Unami: "Comparison of Gene Expression Profiles Between White and Brown Adipose Tissue of Rat by Microarray Analysis"Biochemical Pharmacology. 76(1). 555-564 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Bakalova: "Antisense inhibition of bcr-abl/c-abl synthesis promotes telomerase activity and upregulates tankyrase in human leukemia cells"FEBS Lett.. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Baba: "Biomolecular Chemistry"Maruzen. 1-387 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tabuchi: "The Novel Injection Method for High-Speed Proteome Analysis by Capillary Electrophoresis"Electrophoresis. 23(7). 1138-1145 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hino: "Requirement of Continuous Transcription for Synthesis of Sufficient Amount of Protein by Cell Free Rapid Translation System"Protein Expression and Purification. 24. 255-259 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tabuchi: "Possible Mediation between Transcriptome and Proteome by Cell-Free Protein Synthesis on a Microchip"Proteomics. 2. 435-435 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Jabasini: "Fast Analysis of DNA Polymorphims on the Human Y Chromosome by Using Microchip Electrophoresis"Electrophoresis. 23(10). 1537-1542 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] F.Dang: "Characterization of electrophoretic behavior of oligosaccharide isomers investigated by microchip Electrophoresis coupled with videomicroscopy"Anal. Chem.. 75(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] F.Xu: "Relationship between Width and Migration Time Used in Double-Stranded DNA Separation by Microchip Electrophoresis"Analyst. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mari Tabuchi: "The Separation Carrier for High-Speed Proteome Analysis by Capillary Electrophoresis"Electrophoresis. 22(16). 3449-3457 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mami Hino: "Requirement of Continuous Transcription for Synthesis of Sufficient Amount of Protein by Cell Free Rapid Translation System"Protein Expression and Purification. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mari Tabuchi: "Possible Mediation between Transcriptome and Proteome by Cell-Free Protein Synthesis on a Microchip"Proteomics. 2(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Lihua Zhang: "Concentration Gradient of Linear Polymer Matrices in Microchannel Electrohporesis on a Chip for High Resolution Separation of DNA"Electrophoresis. 23(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mohammad Jabasini: "Fast Analysis of DNA Polymorphims on the Human Y Chromosome by Using Microchip Electrophoresis"Electrophoresis. 23(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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