ミスマッチDNA塩基の回転を利用したシーケンス選択的なメチル化解析

• 研究課題/領域番号: 26410168
• 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: 分析化学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 栗田 僚二 国立研究開発法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 研究グループ長 (50415676)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: エピジェネティクス / マイクロ流路分析 / イムノアッセイ / マイクロデバイス / メチルシトシン

研究成果の概要

ミスマッチDNA塩基の回転を利用して測定対象DNA中に含まれるシトシンのメチル化状態を迅速検知する新手法の提案を行い、基礎特性評価及びマイクロデバイス化を行った。従来、抗体を用いるメチルシトシン検出法は総量を測定可能であるものの、シーケンス内での位置情報が不明なため利用価値が乏しかった。そこでミスマッチ塩基の外向き回転を利用した位置選択的な抗体認識と、マイクロデバイス化による迅速計測に挑戦した。新規SPRチップ（エピジェネティクスチップ）の開発を行い、合成オリゴDNA並びに制限酵素による断片化と組み合わせることにより、小型SPR装置におけるゲノムDNAでのメチル化計測を実現した。

研究成果

• [雑誌論文] Bisulfite-free approaches for DNA methylation profiling (2017)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Kurinomaru and Ryoji Kurita
  • 雑誌名: Analytical Methods 巻: 9 号: 10 ページ: 1537-1549
  • DOI: 10.1039/c7ay00232g
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microfluidic platforms for DNA methylation analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryoji Kurita and Osamu Niwa
  • 雑誌名: Lab on a chip 巻: 16 号: 19 ページ: 3631-3644
  • DOI: 10.1039/c6lc00829a
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] On-Chip Sequence-Specific Immunochemical Epigenomic Analysis utilizing Outward Turned Cytosine in a DNA Bulge with Handheld Surface Plasmon Resonance Equipment (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryoji Kurita, Hiroyuki Yanagisawa, Kyoko Yoshioka and Osamu Niwa
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 87 号: 22 ページ: 11581-11586
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.5b03520
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electrochemical assessment of local cytosine methylation in genomic DNA on a nanocarbon film electrode fabricated by unbalanced magnetron sputtering (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Yanagisawa, Ryoji Kurita, Takehito Yoshida, Tomoyuki Kamata and Osamu Niwa
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B: Chemical 巻: 221 ページ: 816-822
  • DOI: 10.1016/j.snb.2015.07.030
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Site-specific immunochemical methylation assessment from genome DNA utilizing a conformational difference between looped-out target and stacked-in nontarget methylcytosines (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryoji Kurita, Hiroyuki Yanagisawa Kyoko Yoshioka and Osamu Niwa
  • 雑誌名: Biosensors and Bioelectronics 巻: 70 ページ: 366-371
  • DOI: 10.1016/j.bios.2015.03.061
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Microfluidic DNA Methylation analysis without Bisulfite Conversion (2016)
  • 著者名/発表者名: 栗田僚二
  • 学会等名: Asian Symposium for Analytical Sciences
  • 発表場所: 北海道大学
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] On-chip Electrochemical Assessment of cytosine methylation status from Genomic DNA with a Combined Bisulfite Restriction Analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurita et al
  • 学会等名: MicroTAS2015
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2015-10-27
  • 国際学会
• [学会発表] On-chip DNA Methylation Assessment by Bulge-Specific Immune-Recognition with Portable Surface Plasmon Resonance Equipment (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurita et al
  • 学会等名: 7th International Symposium on Microchemistry and Microsystems
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2015-06-10
  • 国際学会
• [学会発表] 表面化学的アプローチによるマイクロバイオセンシングデバイスの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 栗田 僚二
  • 学会等名: 化学とマイクロナノシステム学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-06-08
  • 招待講演
• [学会発表] DNAの2重らせん中に存在するミスマッチ塩基の免疫化学的な状態解析とエピゲノム計測への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 栗田僚二、柳澤博幸、吉岡恭子、丹羽修
  • 学会等名: 電気化学会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2015-03-16
• [備考]
  • URL: https://unit.aist.go.jp/bmd/biomed-nbd/