| 研究課題/領域番号 |
19H02740
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
齋藤 伸吾 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60343018)
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| 研究分担者 |
半田 友衣子 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (20586599)
吉本 敬太郎 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60392172)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / in vitro選抜 / 機械学習 / クラスタリング / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 / タンパク質 / 細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）が様々な分野で注目されている。アプタマー獲得の既存法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列を得るが，その性能の判別や機能の選抜はできない。本研究では，キャピラリー電気泳動法の高分離能と次世代シーケンサーの配列決定能を組み合わせ，わずか１回の選抜操作での選抜を達成する（SR-CE選抜）。また，選抜後の大規模配列解析からアプタマー配列の判別が可能で，性能予測やデータベース化もできる新規選抜手法を確立する。さらに，化学的に処理した初期ライブラリーをSR-CE選抜法に導入し，次世代型DNAアプタマー獲得を達成する。
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| 研究成果の概要 |
近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。アプタマー獲得の既存法であるSELEX法は，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返すことでアプタマー配列を得るが，その性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法と次世代シーケンサーの配列決定能を組み合わせ，わずか１回の選抜操作で高速なアプタマー選抜を達成した。また，得られた大規模な配列情報から選択則に基づいてアプタマー配列を判別する半網羅的でデータベース化できる新手法（SR-CE選抜法）を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では本網羅的な選抜，および選抜プールの配列データからアプタマー配列を見分ける方法論の確立に成功した。この方法では，高親和性のもの，結合することによって構造を変化させシグナルを発生するものなどを意図的に獲得できる。すなわち，アプタマーの機能を選抜することができた。よって，今後は分析法のための分子認識素子や創薬のベースとなるアプタマー配列の獲得が迅速，容易になると考える。さらに，得られた配列データは今後も他の標的に対する選抜プールとの比較用データベースとして活用でき，学問としてのアプタオミクスとしても期待できる。
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