分子が癌を診断する知的反応システムの創製

• 研究課題/領域番号: 26540151
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生命・健康・医療情報学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 小宮 健 東京工業大学, 情報理工学院, 助教 (20396790)
• 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: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: DNAコンピュータ / DNAナノテクノロジー / 核酸増幅法 / 分子状態機械 / 早期診断 / ＤＮＡコンピュータ

研究成果の概要

本研究課題では、分子がmiRNAの転写パターン情報を処理して癌を診断する知的反応システムの構築に取り組んだ。この反応システムは、核酸増幅法と分子状態機械で構成される。核酸増幅法について、非特異的な増幅反応の抑制、および配列特異性の向上と検出する核酸形態の多様性拡張に成功し、検出の感度を向上させることができた。分子状態機械について、動作効率に影響を与える因子を特定して反応システムの設計を改良した。反応条件の最適化を継続して実施している。

研究成果

• [雑誌論文] Analysis and design of a single-molecule DNA nanodevice for thermal band-pass filters (2016)
  • 著者名/発表者名: J. A. Rose, K. Komiya
  • 雑誌名: Proceedings of the 11th IEEE Annual International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems 巻: - ページ: 79-84
  • DOI: 10.1109/nems.2016.7758205
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Engineering multistate DNA molecules: a tunable thermal band-pass filter (2016)
  • 著者名/発表者名: J. A. Rose, K. Komiya, S. Kobayashi
  • 雑誌名: Micro & Nano Letters 巻: 11 号: 10 ページ: 595-601
  • DOI: 10.1049/mnl.2016.0345
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ＤＮＡナノマシン (2016)
  • 著者名/発表者名: 小宮 健
  • 雑誌名: 現代化学 巻: 548 ページ: 32-35
• [雑誌論文] Cascading DNA Generation Reaction for Controlling DNA Nanomachines at a Physiological Temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: Ken Komiya and Masayuki Yamamura
  • 雑誌名: New Generation Computing 巻: 33 号: 3 ページ: 213-229
  • DOI: 10.1007/s00354-015-0304-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 好熱性細菌を対象としたリボソームの立体構造比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 若林優太，小宮健，山村雅幸
  • 学会等名: 極限環境生物学会2016年度（第17回）年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] 翻訳機構の進化過程解明に向けたリボソームの立体構造比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小宮健，若林優太，山村雅幸
  • 学会等名: 「細胞を創る」研究会9.0
  • 発表場所: 東京都新宿区
  • 年月日: 2016-11-21
• [学会発表] Construction of an isothermal DNA amplification reaction system for simplified nucleic acid test (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Komiya, C. Noda, M. Komori, K. Dong, T. Takenaka, T. Enomoto, T. Yoshimura, M. Yamamura
  • 学会等名: 第10回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 石川県立音楽堂
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] Autonomous and Programmable Strand Generator Implemented as DNA Chemical Reaction Network (2016)
  • 著者名/発表者名: ] I. Kawamata, S. Kawakami, Y.-C. Chen, S. Hiratsuka, S. Aradachi, D. Tamatsuki, H. Yuuki, T. Takahashi, E. Ishihara, S. Imai, H. Otaka, Y. Otaki, K. Suzuki, T. Watanabe, K. Komiya, F. Takabatake, S. Nomura, S. Murata
  • 学会等名: Twentysecond International Meeting on DNA Computing and Molecular Programming (DNA22)
  • 発表場所: Munich
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis and Design of a Single-Molecule DNA Nanodevice for Thermal Band-Pass Filters (2016)
  • 著者名/発表者名: J. A. Rose, K. Komiya
  • 学会等名: The 11th Annual IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (IEEE-NEMS 2016)
  • 発表場所: Matsushima Bay and Sendai MEMS City
  • 年月日: 2016-04-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] DNAシグナル生成反応の展開 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小宮健
  • 学会等名: 人工知能学会合同研究会 第59回分子生物情報研究会（SIG-MBI）
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2015-11-14
  • 招待講演
• [学会発表] Construction of a DNA Generation Circuit for a Molecular Robot (2015)
  • 著者名/発表者名: Ken Komiya, Chizuru Noda and Masayuki Yamamura
  • 学会等名: CBI学会2015年大会
  • 発表場所: 東京都江戸川区
  • 年月日: 2015-10-27
• [学会発表] Construction of a DNA generation reaction system for autonomous DNA-based computing at a physiological temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: Ken Komiya, Kesu Dong, Toshio Takenaka and Masayuki Yamamura
  • 学会等名: 第53回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢市
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 高感度核酸検査に向けた等温指数増幅反応系の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小宮健，他5名
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部 船橋キャンパス, 船橋市
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] DNAナノマシンによる歩行動作の温度特性の検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 外舘悠仁，小宮健，山村雅幸
  • 学会等名: 日本機械学会 第６回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • 発表場所: くにびきメッセ，松江市
  • 年月日: 2014-10-21
• [学会発表] DNA応答型ナノマシンの動作を指定するDNAシグナル生成機構の構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小宮健，山村雅幸
  • 学会等名: 日本機械学会 第６回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • 発表場所: くにびきメッセ，松江市
  • 年月日: 2014-10-21
• [学会発表] Analog DNA Computing Devices Toward the Control of Molecular Robots (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kobayashi, Kazuya Yanagibashi, Kenzo Fujimoto, Ken Komiya and Masami Hagiya
  • 学会等名: Workshop on Self-organization in Swarm of Robots: from Molecular Robots to Mobile Agents (WSSR 2014)
  • 発表場所: Todaiji Culture Center, Nara
  • 年月日: 2014-10-06
  • 招待講演
• [学会発表] Implementation of in vitro intelligence for real-time operation of molecular robots (2014)
  • 著者名/発表者名: Ken Komiya
  • 学会等名: 第52回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター，札幌市
  • 年月日: 2014-09-27
  • 招待講演
• [学会発表] A Sequential DNA Generation Circuit for Directing DNA Nanomachines (2014)
  • 著者名/発表者名: Ken Komiya, Erimi Harada and Masayuki Yamamura
  • 学会等名: Twentieth International Meeting on DNA Computing and Molecular Programming (DNA20)
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-25
• [図書] DNA分子デザインのすべて～BIOMOD虎の巻～ (2016)
  • 著者名/発表者名: 村田智, 浜田省吾, 小宮健, ほか全21名
  • 総ページ数: 224
  • 出版者: 情報計算化学生物学会(CBI学会)出版
• [備考] Bio-Inspired Chemistry
  • URL: http://bio-inspired.chemistry.jpn.com/
• [備考]
  • URL: http://bio-inspired.chemistry.jpn.com/
• [備考]
  • URL: http://bio-inspired.chemistry.jpn.com/