STM単分子可視化法を用いたDNA二重鎖を介した電荷移動度測定法の開発

• 研究課題/領域番号: 22750078
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 大城 敬人 大阪大学, 産業科学研究所, 特任助教(常勤) (10462665)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 表面分析 / DNA / 走査型トンネル顕微鏡 / 電気計測 / トンネル電流 / 単分子

研究概要

確立したトンネル電流を指標としたDNA鎖の単分子可視化法により,パーフェクトマッチやSNPをもつ二重鎖の電気伝導度および,一本鎖中のDNA/ RNAモノマーおよび後天的修飾核酸モノマーの電気伝導度を単分子レベルで決定し,これにより核酸塩基鎖の配列決定に成功した.これに加え,長く読むための分子制御技術検証や正確に読むための光による単分子認識技術検証, DNA分子デバイス作成のためのナノ構造体作製技術検証に成功した.

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis and Chracterization of Small Circular Double-Stranded RNAs (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Ito, H. Abe, T. Ohshiro, Y. Nakashima, M. Maeda, and Y. Ito
  • 雑誌名: Chemical Communication. 巻: 47巻 ページ: 2125-2127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical detection of single methylcytosines in a DNA oligomer. (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Tsutsui., K. Matsubara, T. Ohshiro, M. Furuhashi, M. Taniguchi, T. Kawai
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 133巻 ページ: 9124-9128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthsis, Structure, and Biological Activity of Dumbbell-Shaped Nanocircular RNAs for RNA Interference (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Abe, H. Abe, C. Nagai, M. Harada, H. Hatakeyama, H. Harashima, T. Ohshiro, M. Nishihara, K. Furukawa, M. Maeda, S. Tsuneda, Y. Ito
  • 雑誌名: Bioconjugate Chemistry 巻: 22巻 ページ: 2082-2092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of microfabricated TiO2 channel wave guides (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Furuhashi, M. Fujiwara, T. Ohshiro, M. Tsutsui, K. Matsubara, M. Taniguchi, T. Kawai
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: 1巻 ページ: 32102-32102
  • NAID: 120004448547
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, Structure, and Biological Activity of Dumbbell-Shaped Nanocircular RNAs for RNA Interference (2011)
  • 著者名/発表者名: Abe N, Abe H, Nagai C, Harada C, Hatakeyama H, Harashima H., Ohshiro T, Maeda M, Tsuneda S, Ito Y
  • 雑誌名: Bioconjugate Chemistry 巻: 22 号: 10 ページ: 2082-2092
  • DOI: 10.1021/bc2003154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical Detection of Single Methylcytosines in a DNA Oligomer (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoji Kawai
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 133 号: 23 ページ: 9124-9128
  • DOI: 10.1021/ja203839e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of microfabricated TiO_2 channel waveguides (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Furuhashi, M.Fujiwara, T.Ohshiro, M.Tsutsui, K.Matsubara, M.Taniguchi, S.Takeuchi, T.Kawai
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: Vol.1 号: 3 ページ: 32102-32102
  • DOI: 10.1063/1.3615716
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Small Circular Double-Stranded RNAs. (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Ito, H.Abe, T.Ohshiro, Y.Nakashima, M.Maeda, Y.Ito.
  • 雑誌名: Chem.Comm 巻: 47 ページ: 2125-2127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Molecule Imaging of DNA Duplex Immobilized on Surfaces with Scanning Tunneling Microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ohshiro, M. Mizuo
  • 雑誌名: Chemical Communication 巻: 46巻 ページ: 2581-2583
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Facile Method Towards Cyclic Assembly of Gold Nanoparticles Using DNA Template Alone (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ohshiro, T. Zako, R. Watanabe-Tamaki, T. Tanaka, Mizuo, S
  • 雑誌名: Chemical Communication 巻: 46巻 ページ: 6132-6134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomically controlled fabrications of subnanometer scale electrode gaps (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Tustsui, T. Ohshiro
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 108巻 ページ: 64312-64312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-molecule Imaging of DNA Duplex Immobilized on Surfaces with Scanning Tunneling Microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ohshiro, M.Mizuo
  • 雑誌名: Chem.Comm 巻: 46 ページ: 2581-2583
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Facile Method Towards Cyclic Assembly of Gold Nanoparticles Using DNA template Alone. (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ohshiro, T.Zako, R.Watanabe-Tamaki, T.Tanaka, M.Mizuo
  • 雑誌名: Chem.Comm 巻: 46 ページ: 6132-6134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomically controlled fabrications of subnameter scale electrode gaps. (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Tustui, T.Ohshiro, K.Matsubara, M.Furuhashi, M.Taniguchi, T.Kawai.
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 巻: 108 ページ: 64312-64312
  • 査読あり
• [学会発表] トンネル電流を指標とした単分子DNA/ RNA配列決定法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 松原一喜, 筒井真楠, 古橋匡幸, 谷口正輝, 川合知二
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学(神奈川)
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] トンネル電流を指標とした単分子DNA/RNA配列決定法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] Single-Molecule Identification of DNA/ RNA Towards Tunnel-Current Based Genome Sequencing (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahito Ohshiro, Kazuki Matsubara, Makusu Tsutsui, Masayuki Furuhashi, Masateru Taniguchi, Tomoji Kawai
  • 学会等名: International Symposium on Innovative Nano-Biodevices(ISIN2012)
  • 発表場所: Nagoya University(Nagoya)
  • 年月日: 2012-03-21
• [学会発表] Single-Molecule Identification of DNA/RNA Towards Tunnel-Current Based Genome Sequencing (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahito Ohshiro
  • 学会等名: International Symposium on Innovative Nano-Biodevices (ISIN2012)
  • 発表場所: 名古屋大学豊田講堂
  • 年月日: 2012-03-21
• [学会発表] ゲーティングナノデバイスによる単一バイオ分子計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 佐々木優太, 筒井真楠, 川野, 谷口正輝, 川合知二
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] ゲーティングナノデバイスによる単一バイオ分子計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人
  • 学会等名: 第59回応用物理学関連連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] トンネル電流による単分子DNA/ RNAの配列決定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 松原一喜, 筒井真楠, 古橋匡幸, 谷口正輝, 川合知二
  • 学会等名: 日本分析化学第60回年回
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋)
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] トンネル電流による単分子DNA/RNAの配列決定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人
  • 学会等名: 日本分析化学第60回年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] トンネル電流を指標とした単分子DNA/ RNA鎖の配列決定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 松原一喜, 筒井真楠, 古橋匡幸, 谷口正輝, 川合知二
  • 学会等名: 第72回応用物理学
  • 発表場所: 山形大学(山形)
  • 年月日: 2011-08-25
• [学会発表] トンネル電流を指標とした単分子DNA/RNA鎖の配列決定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人
  • 学会等名: 第72回応用物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-25
• [学会発表] Single-Molecule Tunnel-Current Detection Towards a Sequencing of Oligonucleotides, Global Technology Congress (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahito Ohshiro, Kazuki Matsubara, Makusu Tsutsui, Masayuki Furuhashi, Masateru Taniguchi, Tomoji Kawai
  • 学会等名: 1^<st> Next Generation Sequencer Congress
  • 発表場所: Hyatt at Fisherman' s Wharf(San Francisco, USA)
  • 年月日: 2011-07-06
• [学会発表] Single-Molecule Tunnel-Current Detection Towards a Sequencing of Oligonucleotides (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahito Ohshiro
  • 学会等名: Global Technology Congress, 1^<st> Next Generation Sequencer Congress
  • 発表場所: ハイアットハーバーサイド、サンフランシスコ、米国
  • 年月日: 2011-07-06
• [学会発表] トンネル電流を指標とした神経伝達分子の単分子計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 筒井真楠, 松原一喜, 古橋匡幸, 谷口正輝, 川合知二
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] トンネル電流を指標とした神経伝達分子の単分子計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 松原一喜, 筒井真楠, 古橋匡幸, 谷口正輝, 川合知二
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学(横浜)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] トンネル電流を指標とした単分子DNAコドンの配列決定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 松原一喜, 筒井真楠, 古橋匡幸, 谷口正輝, 川合知二
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大(厚木)
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] トンネル電流を指標とした生理活性核酸分子の単分子計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 筒井真楠, 松原一喜, 古橋匡幸, 谷口正輝, 川合知二
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工業大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Single-Molecule Identification of DNA/ RNA Towards Tunnel-Current Based Genome Sequencing (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahito Ohshiro, Kazuki Matsubara, Makusu Tsutsui, Masayuki Furuhashi, Masateru Taniguchi, Tomoji Kawai
  • 学会等名: International Symposium : Advanced Science and Technology for Single Molecular Analysis of DNA and Rerated Molecules(ISSMA2011)
  • 発表場所: Kyoto International Convention Center(Kyoto, Japan)
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] Single-molecule Imaging of DNA Duplex Immobilized on Surfaces with Scanning Tunneling Microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ohshiro, M.Mizuo
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PacificChem 2010)
  • 発表場所: ハワイコンベンションセンター
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Single-molecule Imaging of DNA Immobilized on Surfaces with Scanning Tunneling Microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahito Ohshiro, Mizuo Maeda
  • 学会等名: Pacifichem 2011
  • 発表場所: Hawaii Convention Center(Hawaii, USA)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Single-Molecule Identification of DNA/ RNA Towards Tunnel-Current based Genome Sequencing (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahito Ohshiro, Kazuki Matsubara, Makusu Tsutsui, Masayuki Furuhashi, Masateru Taniguchi, Tomoji Kawai
  • 学会等名: 7^<th> Handai Nanoscience and Nanotecnonology International Sympisium
  • 発表場所: Osaka University(Osaka, Japan)
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] トンネル電流を指標とした生理活性核酸分子の単分子計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 筒井真楠, 松原一喜, 古橋匡幸, 谷口正輝, 川合知二
  • 学会等名: 第72回応用物理学会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] トンネル電流を指標とした生理活性核酸分子の単分子計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 松原一喜, 筒井真楠, 古橋匡幸, 谷口正輝, 川合知二
  • 学会等名: 第71回応用物理学会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎)
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] 走査型トンネル顕微鏡による基板上に固定したDNA二重鎖の単分子観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 前田瑞夫
  • 学会等名: 第59回高分子年会
  • 発表場所: 国際フォーラム(横浜)
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] STMによる基板固定化したDNA二重鎖の単分子観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大城敬人, 前田瑞夫
  • 学会等名: 第59回高分子年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2010-05-26
• [産業財産権] ポリヌクレオチドの塩基配列決定する方法および、ポリヌクレオチドの塩基配列を決定する装置 (2012)
  • 発明者名: 川合知二、谷口正輝、大城敬人、筒井真楠、松原一喜
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 2012-077975
  • 出願年月日: 2012-03-29