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1細胞内生体分子の定量的計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20034059
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

原田 慶恵  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 教授 (10202269)

研究分担者 横田 浩章  京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 特定拠点講師 (90415547)
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
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2009年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2008年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード1細胞 / タンパク質定量 / PDMS / マイクロウェル / ハイブリドーマ / マイクロビーズ
研究概要

1細胞内に含まれるタンパク質の量や酵素活性、細胞が分泌するタンパク質の量の解析は、細胞レベルの生理学的、病理学的研究に重要である。そこで我々は、1個の細胞を容積が10-30ピコリットルのマイクロウェル内に閉じこめ、その中に分泌されたタンパク質を定量する方法を開発した。マイクロウェルは、20-40マイクロメートル四方、深さ20マイクロメートルのくぼみが多数ある、厚さ1ミリのpoly-dimethylsiloxane(PDMS)製のシートをカバーガラス上に接着させることによって作製した。このマイクロウェル内に1個の細胞を閉じこめ、数時間培養することが可能である。検出したいタンパク質の抗体を結合させたビーズを光ピンセットで操作し、基板上に光化学反応で固定することによって、ウェル内に、数~数十種類の異なる抗体ビーズをアレイ化できる。そこで、このシステムを使って、マウスハイブリドーマから分泌されるモノクローナル抗体の産生能のモニターを試みた。抗マウスIgG(Fc)抗体をマイクロビーズに固定化し、産生される抗体に対する抗原を蛍光標識したものをあらかじめ溶液中に加えておき、産生抗体と蛍光標識抗原の複合体のビーズへの結合を検出することによってハイブリドーマが分泌するタンパク質を検出することができた。もう一つ別な方法として、ガラス基板上に直接抗マウスIgG(Fc)抗体を固定化し、量子ドット(Qdot)標識抗原と産生抗体の複合体の基板上への結合を検出する方法を考案した。この方法では、一度に検出できるタンパク質の種類は制限されるが、ビーズをアレイ化する必要がないので、より簡便に分泌タンパク質の解析ができる。今回我々が開発した方法を用いることによって、抗体産生能の高いハイブリドーマを簡便にスクリーニングすることが可能である。

報告書

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

    (25件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (17件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Strain through the neck linker ensures processive runs : a DNA-kinesin hybrid nanomachine study2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyazono, M.Hayashi, P.Karagiannis, Y.Harada, H.Tadakuma
    • 雑誌名

      EMBO Journal 29

      ページ: 93-106

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-molecule visualization of binding modes of helicase to DNA on PEGylated surface2009

    • 著者名/発表者名
      H.Yokota, Y.-W.Han, J.-F.Allemand, X.-G.Xi, D.Bensimon, V.Croquette, Y.Ito, Y.Harada
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 38

      ページ: 308-309

    • NAID

      10025120568

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrophilic fluorescent nanogel thermometer for intracellular thermometry2009

    • 著者名/発表者名
      Okabe, T.Funatsu, Y.Harada, S.Uchiyama
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc 131

      ページ: 2766-2767

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrophilic fluorescent nanogel thermometer for intracellular thermometry2009

    • 著者名/発表者名
      C. Gota, K. Okabe, T. Funatsu, Y. Harada, and S. Uchiyama
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 131

      ページ: 2766-2767

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-molecule visualization of binding modes of helicase to DNA on PEGylated surface2009

    • 著者名/発表者名
      H.Yokota, Y.-W. Han, J.-F. Alleniand, X.-G. Xi, D. Bensimon,V. Croquette,Y. Ito, and Y. Harada
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 38

      ページ: 308-309

    • NAID

      10025120568

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-cell chemical lysis method for analyses of intracellular molecules using an array of picoliter-scale microwells2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Sasuga, T. Iwasawa, K. Terada, Y. Oe, H. Sorimachi, O. Ohara, and Y. Harada
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry 80

      ページ: 9141-9149

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Biochemical analysis of RuvA-RuvB complex formation during branch migration of Holliday junction DNA2010

    • 著者名/発表者名
      Yong-Woon Han, Hiroaki Yokota, Takashi Hishida, Hiroshi Iwasaki, Masahito Hayashi, Hideo Shinagawa, Yoshie Harada
    • 学会等名
      Biophysical Society 54th Annual Meeting
    • 発表場所
      Moscone Center (San Francisco USA)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Single-molecule visualization of the oligomeric form of Escherichia coli UvrDhelicase in vitro2010

    • 著者名/発表者名
      Yuko Ayabe Chujo, Yoshie Harada, Hiroaki Yokota
    • 学会等名
      Biophysical Society 54th Annual Meeting
    • 発表場所
      Moscone Center (San Francisco USA)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Real time monitoring of endogenous messenger RNA using linear antisense probe2010

    • 著者名/発表者名
      Kohki Okabe, Yoshie Harada, Takashi Funatsu
    • 学会等名
      Biophysical Society 54th Annual Meeting
    • 発表場所
      Moscone Center (San Francisco USA)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Facilitation of retrograde axonal transport of TrkA after its activation by bound nerve growth factor2010

    • 著者名/発表者名
      Mami Nomura, Takeharu Nagai, Yoshie Harada, Tomomi Tani
    • 学会等名
      Biophysical Society 54th Annual Meeting
    • 発表場所
      Moscone Center (San Francisco USA)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 1分子イメージング技術によるDNAモーターの研究2009

    • 著者名/発表者名
      原田慶恵
    • 学会等名
      LASER TOKYO 2009日本レーザー医学会
    • 発表場所
      グランドヒル市ヶ谷(東京)
    • 年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 1分子イメージングで生体分子の機能を探る2009

    • 著者名/発表者名
      原田慶恵
    • 学会等名
      日本発生生物学会 秋季シンポジウム
    • 発表場所
      東レ総合研究センター(三島)
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 1分子イメージングで生体分子の機能を探る2009

    • 著者名/発表者名
      原田慶恵
    • 学会等名
      視る生物学4
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学(奈良)
    • 年月日
      2009-11-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 1分子が見えた!2009

    • 著者名/発表者名
      原田慶恵
    • 学会等名
      第15回藤目記念セミナー
    • 発表場所
      早稲田大学軽井沢セミナーハウス(軽井沢)
    • 年月日
      2009-08-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] PDMSチップを使った微少タンパク質検出法の開発2009

    • 著者名/発表者名
      原田慶恵
    • 学会等名
      分野横断的手法を活用した新時代の生命科学研究 文部科学省 科学研究費補助金「特定領域研究」マルチスケール操作によるシステム細胞工学公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学 山上会館(東京)
    • 年月日
      2009-08-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 同時計測顕微鏡によるDNA-ヘリカーゼ相互作用の1分子観察2009

    • 著者名/発表者名
      原田慶恵、横田浩章
    • 学会等名
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      熊本全日空ホテル ニュースカイ(熊本)
    • 年月日
      2009-05-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Determination of the number of DNA helicase UvrD in its functional unit by single-molecule analysis.2009

    • 著者名/発表者名
      Yuko Chujo, Yoshie Harada, Hiroaki Yokota
    • 学会等名
      15th International Workshop on "Single Molecule Spectroscopy and Ultrasensitive Analysis in Life Sciences"
    • 発表場所
      WISTA Campus Berlin-Adlershof (Berlin Germany)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Single-molecule observation of DNA-helicase interaction2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshie Harada, Yuko Chujo, Hiroaki Yokota
    • 学会等名
      Watching Biomolecules in Action 2009
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A simple single-cell lysis method for analyses of intracellular molecules using apicoliter-scale microwell array2009

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Sasuga, Yoshihiro Ooe, Osamu Ohara and Yoshie Harada
    • 学会等名
      The 6th Asian Biophysics Association (ABA) Synposium
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A novel protein array using microbeads aligned in a microfluidic chip2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ooe, Yasuhiro Sasuga Osamu Ohara and Yoshie Harada
    • 学会等名
      Biophysical Society 53rd Annual Meeting
    • 発表場所
      Boston USA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ流路とマイクロビーズを組み合わせた新規生体分子間相互作用検出法2008

    • 著者名/発表者名
      大江良洋、貴家康尋、原田慶恵
    • 学会等名
      第8回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      タワーホール船堀東京
    • 年月日
      2008-06-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A simple single-cell chemical lysis method for analyses of intracellular molecules using a picoliter-scale microwell array2008

    • 著者名/発表者名
      Sasuga, Y., Iwasawa, T., Ooe, Y., Ohara, O. and Harada, Y
    • 学会等名
      Single molecule approaches to biology Gordon Research Conferences
    • 発表場所
      Colby-Sawyer College USA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A novel protein array using microbeads aligned in a microfluidic chip2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Ooe, Ysuhiro Sasuga, Osamu Ohara and Yoshie Harada
    • 学会等名
      日本生物物理学会第46回年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.harada.icems.kyoto-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 蛍光顕微鏡2010

    • 発明者名
      吉成洋祐, 辻成悟, 白川昌弘, 原田慶恵, 横田浩章
    • 権利者名
      日本電子(株)京都大学
    • 産業財産権番号
      2010-021619
    • 出願年月日
      2010-02-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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