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DNAによる効率的多酵素反応場の構築と一細胞測定用電極への展開

研究課題

研究課題/領域番号 25620121
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 分析化学
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

小松 康雄  独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 研究グループ長 (30271670)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードバイオセンサー / DNA / 電気化学 / グルコース / オリゴヌクレオチド / 酵素 / グルコースオキシダーゼ
研究成果の概要

DNAは複雑な構造を構築可能であるが、外的環境因子の影響を受けて不安定化され、その特性が失われる。本開発において、電気化学検出に用いる酵素の電極への固定化に、2本鎖間を架橋化したDNAを用い、最適な検出感度が得られる酵素・DNA複合体電極の開発を進めた。
連動した触媒反応によってグルコースの電気化学的定量が可能な2種類の酵素を、多様な構造の架橋化2本鎖DNA上に酵素間の距離を変えて固定化し、グルコースの酸化に伴った電流値変化と、DNAの構造活性相関を調べた。その結果、架橋化2本鎖DNAによる安定化の有効性と、DNA上の酵素の空間配置の制御が検出感度に大きく影響することを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Environmentally Responsive and Bright Fluorescent Probes Possessing Dansyl-modified Oligonucleotides under Hybridization of DNA and RNA.2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y. and Komatsu, Y.
    • 雑誌名

      RNA Technologies (Springer series)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of beat fluctuations and oxygen consumption in cardiomyocytes by scanning electrochemical microscopy.2014

    • 著者名/発表者名
      Hirano, Y., Kodama, M., Shibuya, M., Maki, Y. and Komatsu, Y.
    • 雑誌名

      Anal. Biochem.

      巻: 447C ページ: 39-42

    • DOI

      10.1016/j.ab.2013.11.008

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] p-Aminothiophenol modification on gold surface improves stability for electrochemically driven cytochrome P450 microsome activity.2014

    • 著者名/発表者名
      Mie, Y., Tateyama, E. and Komatsu, Y.
    • 雑誌名

      Electrochim. Acta

      巻: 115 ページ: 364-369

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2013.10.170

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a scanning electrochemical microscopy-based micropipette and its application to analysis of topographic change of single-cell2013

    • 著者名/発表者名
      平野 悠
    • 雑誌名

      bioelectrochemistry

      巻: 92 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.bioelechem.2013.01.004

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of dansyl-modified oligonucleotide probes responding to structural changes in a duplex.2013

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y., Kowata, K. and Komatsu, Y.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 23 号: 22 ページ: 6123-6126

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2013.09.017

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Electrochemistry of Microsomal Human Flavin-containing Monooxygenases 1 and 3 on Naphthalenethiol Thin Films.2013

    • 著者名/発表者名
      Ikegami, M., Mie, Y., Hirano, Y. and Komatsu, Y.
    • 雑誌名

      Ecs Electrochemistry Letters

      巻: 2 号: 12 ページ: G5-G7

    • DOI

      10.1149/2.003312eel

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 合成オリゴヌクレオチドに対する機能性分子の部位特異的導入法2013

    • 著者名/発表者名
      小松 康雄
    • 雑誌名

      Pharm Tech Japan

      巻: 29 ページ: 85-90

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 合成核酸からの分析化学へのアプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      小松 康雄
    • 学会等名
      日本分析化学会第63年会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] P450電気化学触媒の基盤技術2014

    • 著者名/発表者名
      三重 安弘、池上 真志樹、小松 康雄
    • 学会等名
      北大ー産総研合同シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Environmentally Responsive and Bright Fluorescent Probes Possessing Dansyl-modified Oligonucleotides under Hybridization of DNA and RNA.2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 祥夫、小綿 恵子、小松 康雄
    • 学会等名
      Biosensors2014
    • 発表場所
      オーストラリア
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 査型電気化学顕微鏡を利用した心筋細胞の拍動解析技術の開発

    • 著者名/発表者名
      平野 悠, 小玉 実生恵, 牧 与志幸, 渋谷真広, 小松 康雄
    • 学会等名
      日本分析化学会第62年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Fluorescent “on-off” Switching under Hybridization of DNA and RNA with Dansyl-modified Oligonucleotides.

    • 著者名/発表者名
      鈴木 祥夫, 小綿 恵子, 小松 康雄
    • 学会等名
      第40回 国際核酸化学シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 2本鎖間架橋化DNAを活用した電極界面上での酵素反応場の構築

    • 著者名/発表者名
      平野 悠, 小玉 実生恵, 小綿 恵子, 池上 真志樹, 小松 康雄
    • 学会等名
      薬学会第134年会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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