| 研究課題/領域番号 |
22K19318
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
高田 英昭 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (20455207)
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| 研究分担者 |
横田 一道 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 (50633179)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
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)
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| キーワード | 染色体異常 / ポアデバイス / 細胞老化 / 染色体診断 / 染色体 / 染色体構造解析 / 染色体異常検出 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
遺伝情報の担体である染色体の構造や数の異常は、癌をはじめとする多くの疾患を引き起こす原因となる。染色体異常の検出は、スライドガラス上に作製した染色体標本を顕微鏡下で観察することが一般的であるが、標本作製に時間がかかる、画像解析が煩雑、自動化が困難、観察後の試料の再利用が困難といった多くの問題点が挙げられる。これらの問題を克服するため、本研究では、DNA塩基配列の決定やウィルス・細菌の識別に用いられてきたポアデバイスを染色体に適用し、染色体の異常を高感度かつ迅速に検出する新規デバイスを開発することを目的とする。これにより、染色体研究や医療分野における新たな染色体解析のアプローチを創出する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、マイクロポアデバイスを用いた染色体の構造情報の高速・高感度取得を実現し、染色体異常を検出する新たな手法の開発に取り組んだ。ヒト培養細胞から単離した染色体を用い、染色体がポアを通過した際に観測される電流阻害波形のピーク幅と高さ（波形パターン）で染色体の構造を評価した。その結果、マイクロポアのサイズの減少やポアを通過させる粒子の方向の制御により、染色体の構造情報の効率的な取得が見込まれる結果が得られた。また、細胞老化を誘導することで、異常な構造を示す染色体を獲得することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
染色体異常を伴う疾患には、ダウン症に代表される先天的な染色体異常だけでなく、がんで観察されるクロモスリプシスとして知られる加齢と関連した後天的な染色体異常が存在する。このため、超高齢化社会を迎えるにあたり、染色体異常を伴う疾患の発症メカニズムを解明する基礎研究だけでなく、染色体異常の早期発見を必要とする染色体診断の分野において、染色体検査の高精度化・高速化が必要とされる。本研究により、ポアデバイスを用いた染色体構造評価の可能性を示すことができたことから、従来法に代わってポアデバイスを利用することで染色体異常検出のハイスループット化が見込まれる。
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