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蛍光バーコードを利用したインタラクトームイメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K19107
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分37:生体分子化学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

樫田 啓  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30452189)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード蛍光バーコード / 抗体 / インタラクトーム / セリノール核酸
研究開始時の研究の概要

我々は核酸の鎖交換反応を利用することで多数の分子を同時にラベル化する蛍光バーコードの開発に成功した。この蛍光バーコードは蛍光色素の種類や蛍光変化回数を増加させることで、ラベルの種類を指数関数的に増大できるという特長がある。そこで、本研究では蛍光バーコードを利用することで生体分子間相互作用を可視化する手法の開発を目指す。

研究成果の概要

本研究では我々が開発した蛍光バーコードの拡張、及びそれを利用した生体分子間相互作用解析を目指した。まず、D-トレオニノール核酸の鎖交換反応について詳細に検討した。その結果、鎖交換反応に最適な鎖長や反応温度を明らかにすることが出来た。また、蛍光バーコードの拡張について検討を行い、蛍光変化回数を3回に増加させても設計通り機能することがわかった。更に、タンパク質間相互作用を可視化するために近接ライゲーションについての検討を行い、通常の蛍光標識核酸を利用したイメージングが可能であることを確認した。以上のように、蛍光バーコードを利用した生体分子間相互作用を可視化するための基盤技術の確立に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体分子間の相互作用は全ての生命現象の基盤であるため、これを可視化することは生命現象を理解する上で非常に重要である。これを実現するためには多数の蛍光ラベルを調製する必要があるが、従来の技術では蛍光波長にオーバーラップがあるため同時検出可能な数に大きな制約があった。それに対し、我々が開発した蛍光バーコードは膨大な種類の蛍光ラベルを簡便に調製することが可能である。また、本研究成果によって生体分子間相互作用イメージングに必要な基盤技術を確立することが出来た。今後、我々が開発した技術を更に発展させることで複数の生体分子間相互作用の同時イメージングが期待できる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Site‐Selective Photo‐Crosslinking of Stilbene Pairs in a DNA Duplex Mediated by Ruthenium Photocatalyst2024

    • 著者名/発表者名
      Kashida Hiromu、Azuma Hidenori、Sotome Hikaru、Miyasaka Hiroshi、Asanuma Hiroyuki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 63 号: 14

    • DOI

      10.1002/anie.202319516

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ru錯体を利用した部位特異的DNA光架橋法の開発2024

    • 著者名/発表者名
      樫田 啓, 東 秀憲, 五月女 光, 宮坂 博, 浅沼浩之
    • 学会等名
      日本化学会第10春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 人工核酸を基盤とする超分子材料の開発2023

    • 著者名/発表者名
      樫田啓
    • 学会等名
      第72回高分子年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of efficient light harvesting antenna using DNA junction with multiple fluorophores2023

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Azuma, Hiroyuki Asanuma, Hiromu Kashida
    • 学会等名
      ISMSC
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ru(II)錯体によるスチルベンの可視光二量化反応を利用したDNA二重鎖の安定性制御2023

    • 著者名/発表者名
      東 秀憲、浅沼浩之、樫田 啓
    • 学会等名
      第72回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 人工核酸を利用した機能性材料の開発2023

    • 著者名/発表者名
      樫田啓
    • 学会等名
      第4回発動分子科学サロン
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 核酸の多様化を目指した人工核酸の開発2022

    • 著者名/発表者名
      樫田啓
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multiplexed Imaging with Color-Changing Fluorescent Barcode Based on Strand Displacement Reaction2022

    • 著者名/発表者名
      Koki Makino, Hiroyuki Asanuma, Hiromu Kashida
    • 学会等名
      ISNAC 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光色が変化する核酸蛍光バーコードを用いたタンパク質のマルチイメージング2022

    • 著者名/発表者名
      牧野航海、浅沼浩之、樫田 啓
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 核酸の鎖交換反応を利用した蛍光色変化型バーコードによる多重タンパク質イメージング2022

    • 著者名/発表者名
      牧野航海、浅沼浩之、樫田 啓
    • 学会等名
      第32回バイオ・高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体直交性人工核酸D-aTNAを用いた蛍光色変化型バーコードの開発2022

    • 著者名/発表者名
      牧野航海
    • 学会等名
      日本化学会 生体機能関連化学部会若手の会 第33回サマースクール
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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