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1分子レベルのDNA-タンパク質間相互作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20034028
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

水野 彰  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (20144199)

研究分担者 高島 和則  豊橋技術科学大学, 工学部, 准教授 (60303707)
安田 八郎  豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (20200503)
栗田 弘史  豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (70512177)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
2009年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2008年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワード1分子観察 / DNA-タンパク質間相互作用 / 蛍光観察 / リン脂質2重膜 / DNA-タンパク質問相互作用 / DNA消化酵素 / 核様体タンパク質
研究概要

本研究では蛍光染色したDNAを蛍光顕微鏡視野内において1分子レベルで観察・形態制御し、溶液中のDNAとタンパク質との間で起こる生化学反応をリアルタイム1分子観察することを目的としている。前年度までに溶液交換・DNAの伸張/弛緩の制御が可能なマイクロ流路の構築や、構築した実験系を用いたDNA消化反応の1分子直接観察に成功した。また、リン脂質2重膜を用いたガラス基板修飾に着目し、上記の実験系への適用に着手した。今年度はこのリン脂質2重膜の性質と1分子DNA蛍光観察の関係について興味深い実験結果を得た。これまでにリン脂質2重膜を用いるとガラス基板表面を親水的でかつDNAおよびタンパク質の非特異的吸着を抑制できることが明らかにされた。これらに加えて、DNAに結合した蛍光色素の退色が抑制されることが見出された。この結果は蛍光顕微鏡視野内において個々のDNAを連続的に蛍光観察し、その間の蛍光強度の経時変化を数値化して得られた。リン脂質2重膜を用いない場合には約2分以内でDNAの蛍光像が判別できなくなったが、リン脂質2重膜を用いると3分以上に渡って退色が認められなかった。これは蛍光観察時に発生する活性酸素種による影響が蛍光色素よりも先にリン脂質2重膜で起こっているからではないかと考えられる。通常DNAの蛍光観察には抗酸化剤などの退色防止剤を用いるが、この退色防止剤はDNA-タンパク質間相互作用を阻害する場合がある。また脂肪酸の不飽和度を変えることでより退色抑制効果の高いリン脂質2重膜を構成できる可能性もある。従って本研究で得られた結果は1分子レベルでDNA-タンパク質間相互作用を長時間観察する上で極めて有益であると考えられる。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (11件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] A new DNA combing method for biochemical analysis2010

    • 著者名/発表者名
      M.Oshige, K.Yamaguchi, S.Matsuura, H.Kurita, A.Mizuno, S.Katsura
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry 400

      ページ: 145-147

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical manipulation of single-molecule DNA using microbead and its application to analysis of DNA-protein interaction2009

    • 著者名/発表者名
      H.Kurita, H.Yasuda, K.Takashima, S.Katsura, A.Mizuno
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 321

      ページ: 655-658

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical manipulation of single-molecule DNA using microbead and its application to analysis of DNA-protein interaction2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kurita, H. Yasuda, K. T akashima, S. Katsura and A. Mizuno
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 321

      ページ: 655-658

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effect of Physical Form of DNA on ExonucleaseIII Activity Revealed by Single-molecule Observations2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kurita, K. Torii, H. Yasuda, K. Takashima, S. Katsura, and A. Mizuno
    • 雑誌名

      Journal of Fluorescence 19

      ページ: 33-40

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time direct observation of single-molecule DNA hydrolys is by exonuclease III2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kurita, K. I. Inaishi, K. Torii, M. Urisu, M. Nakano, S. Katsura, and A. Mizuno
    • 雑誌名

      Journal of Biomolecular Structure & Dynamics 25

      ページ: 473-480

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 1分子解析のためのDNA形態制御2009

    • 著者名/発表者名
      山口晃史, 川崎祥平, 大重真彦, 松浦俊一, 栗田弘史, 水野彰, 桂進司
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 1分子観察技術を用いたDNA-タンパク質相互作用解析の試み2009

    • 著者名/発表者名
      山口晃史, 川崎祥平, 大重真彦, 松浦俊一, 栗田弘史, 水野彰, 坂口謙吾, 桂進司
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 1本鎖DNA結合因子を用いた1本鎖DNAの可視化技術の開発2009

    • 著者名/発表者名
      川崎祥平, 山口晃司, 大重真彦, 水野武, 栗田弘史, 坂口謙吾, 水野彰, 桂進司
    • 学会等名
      第32回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescent observation of individual DNA molecules on phospholipid bilayers and its application to analysis of DNA-protein interactions2009

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Kurita, Tatsuya Takata, Hachiro Yasuda, Kazunori Takashima, Akira Mizuno
    • 学会等名
      2009 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-11-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of single molecule DNA-protein interaction in real time2009

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Kurita, Ken Torii, Hachiro Yasuda, Kazunori Takashima, Shinji Katsura, and Akira Mizuno
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Nanomedicine (ISNM2009) Asian Core Symposium -Nano and Biomedical Molecular Science-
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2009-02-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光Replication Protein Aを用いた1本鎖DNAの可視化2008

    • 著者名/発表者名
      高野宏樹, 山口晃史, 栗田弘史, 大重真彦, 水野武, 坂口謙吾, 水野彰, 桂進司
    • 学会等名
      BMB2008(第31回日本分子生物学会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 1分子観察法を用いたDNA合成反応解析の試み2008

    • 著者名/発表者名
      山口晃史, 高野宏樹, 大重真彦, 栗田弘史, 坂口謙吾, 水野彰, 桂進司
    • 学会等名
      BMB2008(第31回日本分子生物学会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of Damage to Individual DNA Molecules Stretch ed in Micro-channel System2008

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Kurita, Tatsuya T akata, Hachiro Yasuda, Kazunori Takashima, and Akira Mizuno
    • 学会等名
      International Workshop on Electrostatics in Ishigaki Island
    • 発表場所
      ホテル日航八重山
    • 年月日
      2008-11-14
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Real-Time Fluorescent Observation of DNA-Protein Interaction at the Single-molecule Level2008

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Kurita, Ken Torii, Tatsuya Takata, Hachiro Yasuda, Kazunori Takashima, Shinji Katsura, and Akira Mizuno
    • 学会等名
      2008 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-11-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Mixing of Two-layer Laminar Flow in a Microfluidic System using Opto-electrostatic Micro Vortex2008

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Kurita, Ken Torii, Hachiro Yasuda, Kazunori Takashima, Kazimierz Adamiak, and Akira Mizuno
    • 学会等名
      ICDL2008 (International Conference on Die lectric Liquids)
    • 発表場所
      ポワティエ大学(フランス)
    • 年月日
      2008-06-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Physical Manipulation of Single-molecule DNA Using Microbe ad and Its Application to DNA-protein Interaction2008

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Kurita, Hachiro Y asuda, Kazunori Takashima, Shinji Katsura, and Akira Mizuno
    • 学会等名
      Moscow International Symposium on Magnetism 2008
    • 発表場所
      モスクワ大学(ロシア)
    • 年月日
      2008-06-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] 小野・高島研究室HP

    • URL

      http://www.eco.tut.ac.jp/mizlab/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考] 水野・高島研究室HP

    • URL

      http://www.eco.tut.ac.jp/mizlab/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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