• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

近接位で協同的にはたらくバイナリーアプタマーの合理的取得とその自在なプローブ化

研究課題

研究課題/領域番号 19K05545
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分34020:分析化学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

北村 裕介  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (80433019)

研究分担者 勝田 陽介  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (50632460)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード核酸 / アプタマー / 分子協働性 / バイオセンサー / PD-L1 / がん免疫療法 / 核酸アプタマー / バイナリープローブ / 光化学反応
研究開始時の研究の概要

標的タンパク上で両者が近接した場合にのみ、選択的に連結される仕組みを構築すれば、その後、連結体として共にプルダウンすることで第二のアプタマーを取得することが可能である。従来のアプタマー取得法では、単純に結合親和性が低い候補核酸を淘汰していく仕組みであるが、本手法では、互いの近接度(距離)という新しい概念の淘汰圧をかけ、合理的に近くに結合するアプタマーを探索する。よって、両アプタマーを同時併用する 際(バイナリー化する際)、既に互いに協同的に作用し得る間隔で結合しているため、刺激に応答した連結や協同的発シグナルなど様々な高機能化への誘導が容易に行える。

研究成果の概要

腫瘍細胞の細胞膜上に高発現している膜タンパク質であるPD-L1を標的とした。まず、1.0E+12の多様性を有する初期DNAライブラリーの中からPD-L1に結合するものだけを通常のSELEX法にて選択した(予備選択)。予備選択を終えたライブラリーをPCRにより増幅する際、5’末端にアントラセンを修飾したフォワードプライマーを用いることで、アントラセン修飾ライブラリー(Ant-Lib)を得た。このライブラリーを用い、3’末端にアントラセンを修飾した既知の抗PD-L1アプタマー(プライマリーアプ タマー)に対して近接結合するアプタマーの選択(Proximity SELEX)を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近接位選択を10ラウンドを終えている。最終的に得らえたライブラリーをベクターに組み込み、大腸菌にトランスフェクションし、得られたコロニーから回収したベクターの配列をサンガーシーケンシング法により配列を解読する予定である。近接位に結合可能なセカンダリーアプタマーが取得できていた場合、他のアプタマーにおいても同様にセカンダリーアプタマーを取得することによってバイナリー化が可能であると考えられ、既存のアプタマーの機能や性能を自在に拡張、改変可能な汎用の手法となることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Catalytic Amplification of Electrochemical Signal in Homogeneous Solution Using an Entropy-driven DNA Circuit2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kitamura, Keisuke Yoshimura, Ryo Kuramoto, Yousuke Katsuda, Toshihiro Ihara
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 37 号: 3 ページ: 533-537

    • DOI

      10.2116/analsci.20SCN04

    • NAID

      130007996267

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2021-03-10
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of cancer cells in whole blood using a dynamic deformable microfilter and a nucleic acid aptamer2021

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Fukuyama, Seitaro Kumamoto, Seiya Nagano, Shoma Hitotsuya, Keiichiro Yasuda, Yusuke Kitamura, Masaaki Iwatsuki, Hideo Baba, Toshihiro Ihara, Yoshitaka Nakanishi, Yuta Nakashima
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 228 ページ: 122239-122239

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Molecular Beacon for Nucleic Acid Sensing in a Homogeneous Solution2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke KITAMURA, Kotaro MISHIO, Pelin ARSLAN, Boui IKEDA, Chiharu IMOTO, Yousuke KATSUDA, Toshihiro IHARA
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 36 号: 8 ページ: 959-964

    • DOI

      10.2116/analsci.19P456

    • NAID

      130007886432

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2020-08-10
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Xylitol Separation from a Polyol Mixture Using Lanthanide Ion-loaded Resins2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kitamura, Rika Shobu, Hirotaka Matsuura, Akinori Jyo, Toshihiro Ihara
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 36 号: 6 ページ: 769-773

    • DOI

      10.2116/analsci.19N032

    • NAID

      130007853445

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2020-06-10
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A RuO<sub>2</sub> Nanosheet as a Novel Quencher-free Platform for the Detection of Nucleic Acids in a Homogeneous Solution2020

    • 著者名/発表者名
      KITAMURA Yusuke、TANIGUCHI Takaaki、TSUTSUMI Miwako、NURDIWIJAYANTO Leanddas、MATSUO Tomoya、KATSUDA Yousuke、IHARA Toshihiro
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 36 号: 4 ページ: 397-400

    • DOI

      10.2116/analsci.20C004

    • NAID

      130007830180

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2020-04-10
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic formation of luminescent lanthanide complexes using an entropy-driven DNA circuit2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kitamura, Yukina Azuma, Yousuke Katsuda, Toshihiro Ihara
    • 雑誌名

      Chemical communications

      巻: 56 号: 27 ページ: 3863-3863

    • DOI

      10.1039/d0cc00602e

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] G-quadruplexes in mRNA: A key structure for biological function2020

    • 著者名/発表者名
      Kamura Takuto、Katsuda Yousuke、Kitamura Yusuke、Ihara Toshihiro
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 526 号: 1 ページ: 261-266

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.02.168

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of prostate-specific antigen in semen using DNA aptamers: an application of nucleic acid aptamers in forensic body fluid identification2020

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Satoh, Seiya Kouroki, Yusuke Kitamura, Toshihiro Ihara, Kazutoshi Matsumura, Susumu Iwase
    • 雑誌名

      Analytical methods

      巻: 12 号: 21 ページ: 2703-2703

    • DOI

      10.1039/d0ay00371a

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A dynamically deformable microfilter for selective separation of specific substances in microfluidics2020

    • 著者名/発表者名
      Seitaro Kumamoto, Kenshiro Nakatake, Souichiro Fukuyama, Keiichiro Yasuda, Yusuke Kitamura, Masaaki Iwatsuki, Hideo Baba, Toshihiro Ihara, Yoshitaka Nakanishi, Yuta Nakashima
    • 雑誌名

      Biomicrofluidics

      巻: 14 号: 6 ページ: 064113-064113

    • DOI

      10.1063/5.0025927

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel cholinesterase assay for the evaluation of neurotoxin poisoning based on the electron-transfer promotion effect of thiocholine on an Au electrode2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Shimada, Yuki Kiyozumi, Yuki Koga, Yoko Ogata, Yousuke Katsuda, Yusuke Kitamura, Masaaki Iwatsuki, Katsuhiko Nishiyama, Hideo Baba, and Toshihiro Ihara
    • 雑誌名

      Sens. Actuators B Chem.,

      巻: 298 ページ: 126893-126893

    • DOI

      10.1016/j.snb.2019.126893

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Formation of Luminescent Complex Clusters Based on Autonomous Strand Exchange Reaction of DNA2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kitamura,* Akihiro Nozaki, Rie Ozaki, Yousuke Katsuda, and Toshihiro Ihara*
    • 雑誌名

      ACS Appl. Bio Mater.

      巻: 2 号: 35 ページ: 2988-2993

    • DOI

      10.1002/anie.200902000

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalized Preparation of Two-Dimensional Quasi-nanosheets via Self-assembly of Nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Ren Cai, Dan Yang, Keng-Te Lin, Yifan Lyu, Bowen Zhu, Zhen He, Lili Zhang, Yusuke Kitamura, Liping Qiu, Xigao Chen, Yuliang Zhao, Zhuo Chen and Weihong Tan
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 141 号: 4 ページ: 1725-1734

    • DOI

      10.1021/jacs.8b12415

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] アントラセン光二量化反応を利用した鎖乗り換え型三本鎖核酸の形成2020

    • 著者名/発表者名
      小嶋 美鈴, 西村 健人, 北村 裕介, 勝田 陽介, 井原 敏博
    • 学会等名
      第14回バイオ関連化学シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 核酸の連鎖的鎖交換反応を利用したシグナル増幅型腫瘍細胞検出法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      北村 裕介, 工藤 悠暉, 勝田 陽介, 中島 雄太, 安田 敬一郎, 熊本 清太郎, 岩槻 政晃, 馬場 秀夫, 中西 義孝, 井原 敏博
    • 学会等名
      日本分析化学会第69年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ルテニウム-白金複合錯体を鋳型特異的に放出するDNAプローブの合成とその遺伝子解析への応用2020

    • 著者名/発表者名
      小嶋 美鈴, 北村 裕介, 勝田 陽介, 井原 敏博
    • 学会等名
      日本分析化学会第69年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気化学モレキュラービーコンの開発とその均一溶液中における核酸検出への応用2020

    • 著者名/発表者名
      北村裕介、見汐航太郎、池田朋生、勝田陽介、井原敏博
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of anti-EpCAM aptamer-modified gold substrate for capturing cancer cells2019

    • 著者名/発表者名
      Ayase Tashima, Yuki Kudo, Yusuke Kitamura, Yuta Nakashima, Keiichiro Yasuda, Masaaki Iwatsuki, Yousuke Katsuda, Kenshiro Nakatake, Hideo Baba, Yoshitaka Nakanishi, Toshihiro Ihara
    • 学会等名
      The 14th International Student Conference on Advanced Science and Technology (ICAST) Kumamoto
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Amplified detection of cancer cells by DNA circuit2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kitamura, Yuki Kudo, Ayase Tashima, Yuta Nakashima, Keiichiro Yasuda, Masaaki Iwatsuki, Yousuke Katsuda, Hideo Baba, Yoshitaka Nakanishi, Toshihiro Ihara
    • 学会等名
      The 46th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DNAサーキットを利用した発光性希土類金属錯体クラスターの触媒的生成2019

    • 著者名/発表者名
      北村 裕介、野崎 晃広、尾崎 理衣、勝田 陽介、井原 敏博
    • 学会等名
      日本分析化学会 第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗EpCAMアプタマー修飾金基板上へのがん細胞の捕捉2019

    • 著者名/発表者名
      田島 彩瀬、工藤 悠暉、北村 裕介、中島 雄太、安田 敬一郎、岩槻 政晃、勝田 陽介、馬場 秀夫、中西 義孝、井原 敏博
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] クロスオーバーSELEX による抗 CD24DNA アプタマーの取得とその機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      北村 裕介、後藤 広志、林田 泰起、勝田 陽介、井原 敏博
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAサーキットによるシグナル増幅を利用したがん細胞の 検出に関する基礎的検討2019

    • 著者名/発表者名
      工藤 悠暉, 北村 裕介、田島 彩瀬、勝田 陽介、安田 敬一郎、中島 雄太、岩槻 政晃、馬場 秀夫、中西 義孝、井原 敏博
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAサーキットによるシグナル増幅を利用したがん細胞の検出2019

    • 著者名/発表者名
      工藤 悠暉, 北村 裕介、田島 彩瀬、勝田 陽介、安田 敬一郎、中島 雄太、岩槻 政晃、馬場 秀夫、中西 義孝、井原 敏博
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of EpCAM aptamer-modified gold substrate and specific capture of cancer cells on it2019

    • 著者名/発表者名
      Ayase Tashima, Yusuke Kitamura, Yuki, Kudo, Yuta Nakashima, Keiichiro Yasuda, Masaaki Iwatsuki, Yousuke Katsuda, Hideo Baba, Yoshitaka Nakanishi, Toshihiro Ihara
    • 学会等名
      第24回日本化学会九州支部 韓国化学会釜山支部合同セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-03-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi