キャピラリーアレイ電気泳動によるがんの高性能遺伝子診断システムの開発

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06282262
• 研究機関: 神戸女子薬科大学
• 研究代表者: 馬場 嘉信 神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (30183916)
• 研究分担者: 林 健志 九州大学, 遺伝情報実験施設, 教授 (00019671)
• キーワード: キャピラリー電気泳動 / キャピラリーアレイ電気泳動 / SSCP / PCR / がん / 遺伝子診断 / レーザー蛍光検出

研究概要

本研究においては、キャピラリー電気泳動とレーザー蛍光検出装置とを組み合わせた、新規DNA解析法であるCE‐LIFシステムを開発した。さらに、このシステムとF‐SSCPを有機的に結合した高性能遺伝子診断システムを開発し、このシステムが、がん遺伝子およびがん抑制遺伝子に存在する変異および多型を高い感度で検出できることを実証した。また、キャピラリーアレイ電気泳動(CAE)開発に関する基本的検討を行った。
1.昨年度開発したキャピラリー電気泳動-レーザー蛍光検出システム(CE‐LIF)を用いて、F‐SSCP解析を行った。
2.がん遺伝子あるいはがん抑制遺伝子の変異および多型を検出するための最適条件を検討した。その結果、100塩基程度のDNAであれば30分で変異を検出することに成功した。また、異なる種類の蛍光試薬がDNAの泳動挙動に与える影響を調べた。以上の検討によりCE‐LIFとF‐SSCPを結合し、CE‐LIFの迅速さ、高感度さとF‐SSCPの簡便さを兼ね添えたがんの高性能遺伝子診断システムを開発した。
3.キャピラリーアレイ電気泳動(CAE)を開発するために必要な、装置の基本的設計とゲル充填キャピラリーの大量調製法の開発を行い、来年度以降におけるCAEシステム開発のための基本的検討を行った。
これらの成果は、がんの遺伝子診断を高速化・高精度化する上で重要な貢献をなすものである。以上の研究成果を基礎に、F‐SSCPとCE‐LIFを有機的に結合した新しいがんの遺伝子診断システムをさらに高速化・高精度化するための実験条件の検討を行う。さらに、このシステムを発展させて、多数のがん遺伝子・がん抑制遺伝子を同時に解析できるCAEシステムを開発し、F‐SSCPと組み合わせ多数の遺伝子の多型を同時に検出できる超高速遺伝子診断システムを確立するための基礎実験を行う。

研究成果

• [文献書誌] C.Sumita: "Comparative Study of Capillary Gel Electrophoresis,and Capillary Electrophoresis in Polymer Solutions in the Separation of DNA Restriction Fragments" J.Chromatogr.661. 297-303 (1994)
• [文献書誌] R.Tomisaki: "High‐Speed DNA Sequencer Using Capillary Gel Electrophoresis with Laser‐Induced Four‐Color Fluorescent DNA Detector" Anal.Sci.10. 817-820 (1994)
• [文献書誌] Y.Baba: "Evaluation of Selective Binding Ability of Oligodeoxynucleotide to Nucleic Acid Analogues Using Capillary Affinity Gel Electrophoresis" Anal.Sci.10. 967-969 (1994)
• [文献書誌] Y.Baba: "High‐Resolution Separation of PCR Product and Gene Diagnosis by Capillary Gel Electrophoresis" Biomedical Chromatogr.8. 291-293 (1994)
• [文献書誌] 馬場 嘉信: "キャピラリー電気泳動によるヒト・ゲノムDNAの高分解能解析" 化学と工業. 47. 148-151 (1994)
• [文献書誌] 馬場 嘉信: "キャピラリー電気泳動によるPCR生成物解析とDNAシークエンシングヒト・ゲノム解析計画の実現に向けて" Dojin News. 71. 8-14 (1994)
• [文献書誌] 馬場 嘉信: "キャピラリー電気泳動;医薬品および生体成分の次世代高性能解析技術" Pharm Tech Japan. 10. 987-996 (1994)
• [文献書誌] Y.Baba: "Three‐Dimensional Electropherogram for the Separation of DNA Restriction Fragments Using Capillary Gel Electrophoresis with a Photodiode Array Detector" J.Liq.Chromatogr.(発表予定).
• [文献書誌] Y.Baba: "Rapid Typing of Variable Number of Tandem Repeat Locus in the Human Apo B Gene for DNA Diagnosis of Heart Disease by Polymerase Chain Reaction and Capillary Electrophoresis" Electrophoresis. (発表予定).
• [文献書誌] N.Munakata: "Molecular Characterization of Thirteen GyrA Mutations Conferring Nalidixic Acid Resistance in Bacillus Subtilis" Mol.Gen.Genet.224. 97-103 (1994)
• [文献書誌] M.Iizuka: "Mapping of 28(CA)n Microsatellite Repeats and 13 Alu Markers on Human Chromosome 11 Using a Panel of Somatic Cell Hybrids" Genomics. 19. 581-584 (1994)
• [文献書誌] R.Sachse: "DNA Aberrations at the Retinoblastoma Gene Locus in Human Squamous Cell Carcinomas of the Lung" Oncogene. 9. 39-47 (1994)
• [文献書誌] M.Iizuka: "Twelve Simple Repeat Sequence Polymorphisms on Chromosomes 4,11,16,and 21" Hum.Mol.Genet.3. 1707-1708 (1994)