1分子の分離、機能評価が可能なマイクロシステムを用いた高機能蛋白質の創製法

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13558088
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 船津 高志 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (00190124)
• 研究分担者: 根本 直人 GenCom 研究開発1室, 主任研究員 ; 月田 承一郎 京都大学, 大学院・医学研究科, 教授 (50155347) ; 庄子 習一 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00171017)
• キーワード: マイクロシステム / 分子ソーター / 1分子検出

研究概要

ポストゲノムでは重要な機能を有する未知のタンパク質をいち早く見つけだし、その機能を解析することが求められている。このため、生体分子を高純度に分離・回収するシステムを一枚のマイクロチップ上で実現する装置の開発を目指している。このシステムを実現する上で最大の問題点は、現時点では、微少バルブを作る技術が未発達なことである。微細加工技術でチップ内に作られたバルブは開閉時間に5秒以上を要し、しかも可逆的でないなど実用的ではない。この問題を解決するため、1%のメチルセルロースを含む試料をマイクロシステム(2cm四方のシリコン基板に入り口が1つ、出口が2つの逆Y字型流路。分岐前後の流路幅は、それぞれ50、25μm、深さは10μmである)に流し、分岐部を局所的に加熱することによって可逆的にゾル・ゲル相転移を起こし、バルブとして機能させた。本年度は、分岐部位を局所的に加熱するための赤外レーザ(波長1480nm)システムを顕微鏡に組み込み、実際に分岐部でゾル・ゲル相転移を引き起こすことに成功した。可逆的な相転移は、約100ミリ秒で起こり、現在知られているスイティング速度としては、最速の結果を得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] Yamaguchi, J. et al.: "Rapid functional analysis of protein-protein interactions by fluorescent C-terminal labeling and single-molecule imaging"FEBS Lett. 502. 79-83 (2001)
• [文献書誌] Taguchi, H. et al.: "Single-molecule observation of protein-protein interactions in the chaperonin system"Nature Biotechnology. 19. 861-865 (2001)
• [文献書誌] Tadakuma, H. et al.: "Imaging of Single Fluorescent Molecules Using Video-rate Confocal Microscopy"Biochem Biophys Res Commun. 287. 323-327 (2001)
• [文献書誌] Tashiro, K., et al.: "A Particles and Biomolecules Sorting Micro Flow System Using Thermal Gelation of Methyl Cellulose Solution"Micro Total Analysis Systems 2001. 471-473 (2001)
• [文献書誌] 多田隈尚史, 船津高志: "生きた細胞の核内mRNAの1分子蛍光イメージング"細胞工学. 20. 672-677 (2001)
• [文献書誌] Tashiro, K., et al.: "Micro Flow Switches Using Thermal Gelation of Methyl Cellulose for Biomolecules Handling"11th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators,(Transducers'O1). 932-935 (2001)