| 研究課題/領域番号 |
21H01774
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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28040:ナノバイオサイエンス関連
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
葛谷 明紀 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (00456154)
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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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | DNAオリガミ / 人工抗体 / 分子機械 / 超解像イメージング法 / 超解像蛍光顕微鏡 / 発光タンパク質 / BRET / FRET |
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| 研究開始時の研究の概要 |
研究代表者が世界に先駆けて独自に開発した「ターゲット分子を挟むように結合することでX字の開いた構造から=型の閉じた構造に変形するDNAオリガミ分子機械」を本体に使用することで、アロステリックな動作機構を示すDNAナノ構造体ベースの「人工抗体」を構築することを目的とする。さらに、これを超解像イメージング法を活用して単分子観察することにより、生体分子を一分子レベルで検出することができる超高感度検出法に応用するための方法論も追求する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、研究代表者が世界に先駆けて独自に発表した「動く」ことで機能する「DNAオリガミ分子機械」を本体部として使用した人工抗体を開発し、さらにこの分子機械の構造変化を超解像イメージング法でリアルタイム観察することにより、生体分子を一分子レベルで検出することができる超高感度検出法を開発すること当初目標とした。結果として、基質認識部位としてDNAオリガミ構造体に抗体断片を導入する手法をほぼ確立するとともに、超解像イメージング法にも適用できるDNAオリガミ分子機械の構造変化を可視化するためのシグナル発信部位として、生物発光共鳴エネルギー移動システムをDNAオリガミ分子機械に実装した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
抗体は巨大、かつ複雑なタンパク質であり、その製造には哺乳動物細胞の培養が必要となるなど、抗体医薬などに応用するためには非常にコストが高いことが従来から問題視されてきました。この問題を解決するために本研究では、比較的安価に生産できる抗体断片をDNAの足場上で組み上げることで人工抗体を構築するための道筋をたてました。また、この人工抗体を超高感度で検出するための光技術もあわせて開発に成功しました。
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