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オンサイトプロテオミクスを実現する集積分子アレイの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K15318
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分34020:分析化学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

南木 創  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (40793980)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード分子集積体 / 分子認識 / トランジスタアレイ / 自己組織化単分子膜 / オンサイト分析 / 金属錯体型レセプタ / プロテオミクス
研究開始時の研究の概要

タンパク質の翻訳後修飾情報(プロテオミクス)は,医療や創薬の精度を高めるうえで重要である。しかしながら,従来の分析技術ではプロテオミクス分析の簡略化・高速化や低コスト化が困難であった。そこで本研究では,多彩な修飾に合わせて任意に認識能を調節可能な分子集積体ライブラリと,微細トランジスタアレイを組み合わせることで,プロテオミクスのオンサイト分析を実現する基盤技術の創出を目指す。

研究成果の概要

タンパク質の後天的な化学修飾(=翻訳後修飾)は、疾病の発症や進行と相関・影響することから、医療や創薬の精度を高めるうえで重要な測定対象といえる。しかしながら、翻訳後修飾を網羅し、かつ定量するオンサイト分析技術は確立されていなかった。そこで本研究では、オンデマンドに選択性を調節可能な分子集積体(=分子認識膜)とトランジスタアレイを組み合わることで、翻訳後修飾の迅速・簡易な検出技術の開発に取り組んだ。その結果、翻訳後修飾のモデル骨格であるリン酸化合物類の同時識別に成功し、翻訳後修飾情報の利活用を促進する分析基盤の構築に向けた指針を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多岐に渡るタンパク質の化学修飾の全てに対応する分析試薬を揃えることは非現実的であり、従来技術では極微量のタンパク質の多彩な修飾状態を定量的かつ網羅的に同定することは困難であった。本研究で得られた知見は、翻訳後修飾解析におけるスループットの向上に大きく貢献するものであり、医療・創薬の現場にて高次元でのタンパク質情報の利活用が期待できる。また、従来技術を凌駕する時間分解能によって、疾病の発症・進行過程と翻訳後修飾の連続的変化とを関連付けることが可能となり、発症メカニズムの解明や新たな治療方針の策定などへの発展が期待される。

報告書

(2件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 分子アレイデバイスと多変量解析による生体試料評価法2020

    • 著者名/発表者名
      冨田 峻介, 菅井 祥加, 南木 創, 栗田 僚二
    • 雑誌名

      電気化学

      巻: 88 号: 3 ページ: 262-271

    • DOI

      10.5796/denkikagaku.20-TE0006

    • NAID

      130007897246

    • ISSN
      2433-3255, 2433-3263
    • 年月日
      2020-09-05
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The Power of Assemblies at Interfaces: Nanosensor Platforms Based on Synthetic Receptor Membranes Sensitivity using an Organic Field-Effect Transistor2020

    • 著者名/発表者名
      Tsukuru Minamiki, Yuki Ichikawa, Ryoji Kurita
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 20 号: 8 ページ: 2228-2228

    • DOI

      10.3390/s20082228

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 機能性界面・空間のマルチスケール制御に立脚したバイオ分析基盤の開発2020

    • 著者名/発表者名
      南木 創
    • 学会等名
      第4回TIA-EXA広域エレクトロニクス融合セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 選択的相互作用により駆動する固体発光ポリマーシステム2020

    • 著者名/発表者名
      南木 創
    • 学会等名
      新技術説明会(JST)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子認識能の自在変調を指向した混成単分子膜修飾トランジスタの開発2020

    • 著者名/発表者名
      市川 佑貴, 南木 創, 栗田 僚二
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第42回研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高スループットかつ定量的な微生物解析に向けたデジタルマイクロアレイの開発2020

    • 著者名/発表者名
      田中 裕真, 南木 創, 小笠原 渉, 栗田 僚二
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 多彩な分子応答性を示す混成単分子膜に基づいたFET化学センサの開発2020

    • 著者名/発表者名
      南木 創, 市川 佑貴, 栗田 僚二
    • 学会等名
      第80回分析化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of a Polythiophene Luminescent Film Based on the Polymer Composite System2020

    • 著者名/発表者名
      南木 創, 江坂 亮祐, 栗田 僚二
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 研究者個人HP

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/t.minamiki/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 産業技術総合研究所 ナノバイオデバイス研究グループ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/bmd/biomed-nbd/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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