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フローサイトメトリーの高感度化のための分子技術と高精度細胞診断の実現

研究課題

研究課題/領域番号 16H04167
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関九州大学

研究代表者

森 健  九州大学, 工学研究院, 准教授 (70335785)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード蛍光検出 / フローサイトメトリー / 加水分解酵素 / 酵素増感 / 蛍光 / 酵素 / ナノバイオ / バイオ分析 / バイオテクノロジー / 増感 / コンパニオン診断 / 抗体 / がん / がん診断
研究成果の概要

細胞表面の抗原の高感度な検出を目指して、新しい酵素増感法の開発を目指した。本法(CARP法)は、加水分解酵素を用い、酵素反応により、蛍光性基質から親水性の部位が脱離することにより、疎水性となり、細胞質を染色するものである。以下のことを明らかとした。1. CARP法をβガラクトシダーゼに拡張し、従来のフォスファターゼを用いる場合に比べて、操作が簡便となった。2.CARP法の問題点である蛍光分子の細胞からの脱離を抑制するために、共有結合型の基質を開発した(CLAMP法)。これはキノンメチドを蛍光の母核内に導入した分子であり、酵素により親水部が脱離した後、細胞内に浸透して、タンパク質と共有結合した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、がんなどの診断に利用されるフローサイトメトリー(FCM)の加水分解酵素を用いる増感を目的とした。従来、HRPを用いる酵素増感では、多色染色が困難であるが、本法では抗原の種類に対応した複数の酵素を用意することで、多色染色が可能である。これまでに2種の加水分解酵素に適用することができた。現在、新しい複数の酵素に拡張中である。このような新しい酵素は、FCMに限らず、さまざまなバイオ分析に適用可能である。新しく開発したCLAMP法は脱離が抑制できる点でより実用性が高い。本法に興味を持つ製薬企業が、現在、抗がん剤のコンパニオン診断法として試験を実施している。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Fluorescence Signal Amplification by Using β-Galactosidase for Flow Cytometry; Advantages of an Endogenous Activity-free Enzyme2020

    • 著者名/発表者名
      T. Nobori, M. Kawamura, R. Yoshida, T. Joichi, K. Kamino, A. Kishimura, E. Baba, T. Mori, Y. Katayama
    • 雑誌名

      Anal. Chem.

      巻: 92 号: 4 ページ: 3069-3076

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b04471

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 西洋ワサビペルオキシダーゼを用いる膜タンパク質の蛍光標識における信号対雑音比の改善2019

    • 著者名/発表者名
      森 健, 神野 健太, 織田 剛史, 片山 佳樹
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 68 号: 12 ページ: 961-964

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.68.961

    • NAID

      130007783472

    • ISSN
      0525-1931
    • 年月日
      2019-12-05
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Signal amplification in flow cytometry for cell surface antigen analysis2019

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, Y. Katayama
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: 166 号: 3 ページ: 205-212

    • DOI

      10.1093/jb/mvz052

    • NAID

      40021997888

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alkaline Phosphatase-Catalyzed Amplification of a Fluorescence Signal for Flow Cytometry.2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nobori, K. Tosaka, A. Kawamura, T. Joichi, K. Kamino, A. Kishimura, E. Baba, T. Mori, Y. Katayama
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 90 号: 2 ページ: 1059-1062

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b03893

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] HRPの増感反応による膜タンパク質の高感度検出のための蛍光性気質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      織田 剛史
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 膜タンパク質の高感度検出のための酵素増感可能な蛍光性基質の開発 2.低疎水性分子2019

    • 著者名/発表者名
      小野 啓一郎
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 膜タンパク質の高感度検出のための酵素増感可能な蛍光性基質の開発 1.疎水化基質2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 良祐
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 一細胞解析のための膜タンパク質の酵素増感標識法2019

    • 著者名/発表者名
      森 健
    • 学会等名
      第79回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵素反応による膜タンパク質の高感度な検出を目指した蛍光性基質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      小野 啓一郎
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フローサイトメトリーの高感度化のための酵素増感可能な蛍光性基質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 良祐
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] HRPの増感反応による膜タンパク質の高感度検出と非特異染色の低減化に向けた蛍光性基質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      織田 剛史
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 膜タンパク質の高感度な検出を目指した酵素増感可能な蛍光性基質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      小野 啓一郎
    • 学会等名
      第37回九州分析化学若手の会 夏季セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HRP の増感反応による膜タンパク質の高感度検出と非特異染色の低減化に向けた蛍光性基質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      織田 剛史
    • 学会等名
      第37回九州分析化学若手の会 夏季セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フローサイトメトリーの高感度化のための酵素増感可能な蛍光性基質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 良祐
    • 学会等名
      第37回九州分析化学若手の会 夏季セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 持続的な細胞の蛍光染色を可能とする酵素応答性基質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      川村 真朱美
    • 学会等名
      日本分析化学会 第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フローサイトメトリーの高感度化を目指した細胞の蛍光標識法2018

    • 著者名/発表者名
      森  健、登 貴信、川村 真朱美、本部 大輝、岸村顕広、片山 佳樹
    • 学会等名
      分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] バイオオルソゴナル酵素化学による細胞分析2018

    • 著者名/発表者名
      森  健
    • 学会等名
      緑陰セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 哺乳類細胞に直交した酵素化学を用いる一細胞分析2018

    • 著者名/発表者名
      森 健、片山 佳樹
    • 学会等名
      BMAS2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Enzyme-catalyzed amplification of fluorescent immunolabeling of a single cell for high-sensitive flow cytometry2017

    • 著者名/発表者名
      Takanobu Nobori, Kenta Tosaka, Tatsuhiro Yamamoto, Akihiro Kishimura, Takeshi Mori, Yoshiki Katayama
    • 学会等名
      254th American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 膜タンパク質検出の高感度化に向けた蛍光性膜 アンカー基質の開発2017

    • 著者名/発表者名
      登 貴信・兜坂 健太・河村 明・城市 大 勢・神野 健太・岸村 顕広・森 健・片山 佳樹
    • 学会等名
      第11回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] High sensitive detection of cell membrane proteins by enzyme-catalyzed amplification of fluorescent immunolabeling2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nobori, K. Tosaka, A. Kawamura, A. Kishimura, T. Mori, Y. Katayama
    • 学会等名
      ICONAN2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酵素増感に基づくフローサイトメトリーの高度度化2017

    • 著者名/発表者名
      神野健太,本部大輝,登 貴信,川村真朱美,岸村顕広,森 健,片山 佳樹
    • 学会等名
      第39回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 細胞滞留性蛍光化合物並びにそれを用いた細胞の染色方法及び高感度検出方法2019

    • 発明者名
      14.大内 雄也、野口 克也、石山 宗孝、片山 佳樹、森 健
    • 権利者名
      14.大内 雄也、野口 克也、石山 宗孝、片山 佳樹、森 健
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-111159
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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