| 研究課題/領域番号 |
21H01722
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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27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
太田 誠一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40723284)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | 共役ポリマーナノ粒子 / 集積体 / 超マルチカラーイメージング / 画像診断 / バイオマーカー / 蛍光ナノ粒子 / DNAナノテクノロジー / バイオイメージング / マルチ検出 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
タンパク質の網羅的な解析が飛躍的な進展を見せる一方、生きた細胞や組織で一度にイメージングできるタンパク質の種類は未だ限られている。また希少な分子の観察のためには、イメージングの高感度化も必要である。本研究ではDNAをリンカーとして用いて、タンパク質マーカーに結合した抗体上で蛍光ナノ粒子を集積化し、高輝度のラベル化を実現する。さらに、観察後に粒子を抗体から切り離せるよう設計を行うことで、一つの色を繰り返し用いて複数の標的タンパク質をラベル化することを可能とする。これにより、m色の粒子を用いてn回の観察サイクルを繰り返すことで、m×n色の超マルチカラーイメージングを実現することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではDNAをリンカーとして使用し、タンパク質マーカーに結合した抗体上で蛍光ナノ粒子を集積化することで、高輝度のイメージングが可能であることを示した。さらに、観察後に粒子を抗体から切り離せるようDNAを設計することで、次の標的を同様にラベル化し、一つの色を用いて複数種のマーカーを観察することができた。さらに、m色の蛍光材料を用いてn回の観察サイクルを繰り返すことで、m×n種のマーカーを同一サンプル上で観察できることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
プロテオミクスの進展によりタンパク質の網羅的な解析が飛躍的な進展を見せる一方、生きた細胞や組織で一度にイメージングできるタンパク質の種類は、未だ限られているのが現状である。また、発現量は少ないものの重要な役割を持つタンパク質も多く同定されつつあり、これらの検出のためにはイメージングの高感度化も必要となる。本研究で構築されたイメージング基盤は、ナノ粒子とDNAを用いた独自技術によりこれらの課題を解決し、多様なタンパク質の発現の空間パターンを高感度に取得することを可能にするものである。これにより、生命現象の理解の深化や、新たな診断・治療法の創製へとつながることが期待される。
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