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

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07274267
• 研究機関: 神戸薬科大学
• 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、既に開発した新規DNA解析法であるCE-LIF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、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)開発に必要な新規ゲルの開発を行った。
1.蛍光ラベル化したがん遺伝子あるいはがん抑制遺伝子のワイルドタイプおよび変異型をPCRにより増幅し、CE-LIFシステムを用いて、F-SSCP法により解析した。その際の条件検討を行った。
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結果、解析に要する時間は、100塩基程度のDNAで30分、300塩基程度のDNAでは60分であった。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、新たに、熱可逆性ゲルである数種の新規ゲルを開発した。このゲルは、室温ではSSCP解析を行い、ゲルの温度を上昇させるとキャピラリーから押し出し新たなゲルと交換できる。従って、この新規ゲルを用いれば、ゲル充填キャピラリーを大量に調整することなく、測定毎にゲルを交換するだけで、高精度なSSCP解析を行うことができる。
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、さらに、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がんの超高速遺伝子診断システムを確立するための検討を行う。

研究成果

• [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.18. 1317-1324 (1995)
• [文献書誌] Y. Baba: "Rapid Typing of VNTR Locus in the Human Apolipoprotein B Gene for DNA Diagnosis of Heart Disease by Polymerase Chain Reaction and Capillary Electrophoresis" Electrophoresis. 16. 1437-1440 (1995)
• [文献書誌] 馬場嘉信: "キャピラリー電気泳動によるヒト・ゲノム解析と遺伝子診断" 分析化学. 44. 883-893 (1995)
• [文献書誌] 馬場嘉信: "クロマトグラフィーの基礎知識;キャピラリー電気泳動" ぶんせき. 1995. 342-349 (1995)
• [文献書誌] Y. Baba: "Capillary Affinity Gel Electrophoresis: New Tool for Detection of the Mutation on DNA" Mol. Biotechnol.(発表予定).
• [文献書誌] 角田ちぬよ: "DNA診断へのキャピラリー電気泳動の応用" 生物物理化学. (発表予定).
• [文献書誌] Y. Baba: "Analysis of Disease-Causing Genes and DNA Based Drugs by Capillary Electrophoresis: Towards DNA Diagnosis and Gene Therapy for Human Diseases" J. Chromatogr. B. (発表予定).
• [文献書誌] H. Shibata: "RNA-Primed PCR" Genome Res.5. 400-403 (1995)
• [文献書誌] J. Yasuda: "Cloning and Characterization of Rat Cellular Nucleic Acid Binding Protein cDNA" DNA Res.2. 45-49 (1995)
• [文献書誌] M. Kawamura: "Mutationos of the p53 and Ras Genes in Childhood t(1; 19)-Acute Lymphoblastic Leukemia" Blood. 85. 2546-2552 (1995)
• [文献書誌] K. Sugano: "Single-Strand Conformation Polymorphism Analysis by Perpendicular Temperature-Gradient Gel Electrophoresis" Electrophoresis. 16. 8-10 (1995)
• [文献書誌] 本田進: "キャピラリー電気泳動 基礎と実際" 講談社, 270 (1995)