マイクロカプセルを用いた単一細胞解像度bisulfite法の確立

• 研究課題/領域番号: 16K14667
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分子生物学
• 研究機関: 山梨大学 (2018); 東京医科歯科大学 (2016-2017)
• 研究代表者: 幸田 尚 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60211893)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: メチルシトシン / エピゲノム / バイサルファイト反応 / マイクロカプセル / シトシン修飾

研究成果の概要

メチルシトシンの解析技術であるbisulfite法は標準的な手法としてエピゲノム研究において必須の実験技術である。しかしこの反応は酸性条件下高温の反応を必要とするため、変換反応と同時にDNA切断が起きるため、微量の材料からの解析は困難であった。本研究では微量のDNAや細胞をアルギン酸マイクロカプセルに封入し、そのままbisulfite処理とその後のPCR増幅を行う実験系を確立した。これによってこれまで困難だった微量サンプルのbisulfite処理のハンドリングを格段に容易かつ確実に行うことが可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

哺乳類のエピゲノム制御において、DNAのシトシンメチル化はヒストン修飾とともに主要な役割を果たしている。しかしメチルシトシン解析のためのbisulfite法は微量サンプルからの解析にいくつかの困難が伴ってきた。本研究によってDNA１分子単位でbisulfite処理をマイクロカプセル中で実現しモニターすることが可能となった。この技術はbisulfite法の１細胞レベルでの解析技術開発のための重要なマイルストーンとなることが期待できる。