病態計測に用いるアミノ酸分析用マイクロチップの開発

• 研究課題/領域番号: 25330344
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生命・健康・医療情報学
• 研究機関: 広島市立大学
• 研究代表者: 釘宮 章光 広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (50285433)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: アミノ酸 / アミノアシルtRNA合成酵素 / バイオセンシング / 酵素 / 病態計測 / 小型装置 / バイオセンサー / マイクロチップ

研究成果の概要

本研究は、血中のアミノ酸濃度を計測することで、アミノ酸の濃度パターンにより健康チェックを行うという画期的な手法を提案するものである。本研究期間内においては3～5種類程度の複数のアミノ酸濃度が計測可能な条件を確立することまでを目標とした。そして将来的には20種類のアミノ酸を同時計測可能なチップを開発することで、1枚のチップで複数の病気の同時診断が可能になると考えられる。
20種類のアミノ酸を識別する酵素として、アミノアシルtRNA合成酵素（aaRS）を用い、その酵素反応により生成する化合物を吸光法で計測することにより応答の評価を行い、目的のアミノ酸濃度を選択的に計測するための条件を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Flow analysis of amino acids by using a newly developed aminoacyl-tRNA synthetase-immobilized, small reactor column-based assay (2016)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu Kugimiya, Hidenori Konishi, Rie Fukada
  • 雑誌名: Applied Biochemistry and Biotechnology 巻: 178 号: 5 ページ: 924-931
  • DOI: 10.1007/s12010-015-1918-2
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chemiluminescence detection of serine, proline, glycine, asparagine, leucine, and histidine by using corresponding aminoacyl-tRNA synthetases as recognition elements (2015)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu Kugimiya, Rie Fukada
  • 雑誌名: Applied Biochemistry and Biotechnology 巻: 176 号: 4 ページ: 1195-1202
  • DOI: 10.1007/s12010-015-1639-6
  • 査読あり
• [学会発表] 酵素反応を用いるグリシンの選択的計測のための反応条件検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 釘宮章光・深田理恵・天野頌子
  • 学会等名: 日本化学会 第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] グリシン結合性酵素を用いるグリシンの選択的計測のための条件検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 釘宮章光・天野頌子・深田理恵
  • 学会等名: 第9回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] Spectrophotometric detection of amino acids with enzymatic reactions (2015)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu Kugimiya, Rie Fukada
  • 学会等名: 13th European Conference of Molecular Electronics
  • 発表場所: Strasbourg, France
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会
• [学会発表] 酵素法を用いるアミノ酸分析における金属イオン効果の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 釘宮章光・深田理恵・天野頌子
  • 学会等名: 日本分析化学会 第75回分析化学討論会
  • 発表場所: 山梨大学
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] 酵素反応を用いるグリシンとアスパラギンの選択的計測のための条件検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 釘宮章光・深田理恵・天野 頌子
  • 学会等名: 日本化学会 第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学 （千葉）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] Glycine and lysine assays with enzymatic reactions and examination of detection conditions (2015)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu Kugimiya, Rie Fukada, Shoko Amano
  • 学会等名: nanoPT “Nanoscience and nanotechnology international conference
  • 発表場所: Porto, Portugal
  • 年月日: 2015-02-11 – 2015-02-13
• [学会発表] 酵素反応を用いるリジン・アスパラギンのフロー分析における条件検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 釘宮章光・深田理恵・馬部文恵
  • 学会等名: 日本分析化学会 第63年会
  • 発表場所: 広島大学 （広島）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] Spectrophotometric assays for amino acids with enzymatic reactions and application to micro-fluidic sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu Kugimiya, Fumie Babe, Rie Fukada
  • 学会等名: 7th International Meeting on Molecular Electronics
  • 発表場所: Strasbourg, France
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-29
• [学会発表] 酵素反応を用いるアスパラギンのフロー分析法の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 釘宮章光・馬部文恵・深田理恵
  • 学会等名: 日本化学会 第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知）
• [学会発表] Microfluidic analysis of amino acids using aminoacyl-tRNA synthetase coupled with spectrophotometric detection (2014)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu Kugimiya, Rie Fukada, Fumie Babe
  • 学会等名: Flow Chemistry Europe
  • 発表場所: Barcelona, Spain
• [学会発表] 吸光度法によるリジンの選択的計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 釘宮章光・馬部文恵・深田理恵・小西秀典
  • 学会等名: 日本分析化学会 第62年会
  • 発表場所: 近畿大学（大阪）
• [学会発表] 酵素法を用いるアスパラギンおよびリジンのフロー分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 釘宮章光・深田理恵・小西秀典
  • 学会等名: 日本電気化学会 2013年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京）
• [学会発表] Fabrication of microbiosensors for asparagine and lysine (2013)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu Kugimiya, Hidenori Konishi
  • 学会等名: The 15th Asian Chemical Congress
  • 発表場所: Sentosa, Singapore
• [図書] マイクロ流路－ものづくりと分析技術－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 東レリサーチセンター（掲載記事）
  • 出版者: 東レリサーチセンター
• [備考] 広島市立大学 情報科学研究科 バイオ情報学研究室
  • URL: http://www.bio.info.hiroshima-cu.ac.jp/
• [備考] 広島市立大学社会連携センタープロジェクト研究推進室
  • URL: http://www.renkei.hiroshima-cu.ac.jp/proj_bio/