| 研究課題/領域番号 |
15101004
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
猪飼 篤 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50011713)
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| 研究分担者 |
長田 俊哉 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (00201997)
関口 博史 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 助手 (00401563)
荒川 秀雄 (独)物質材料機構, ナノマテリアル研究所・バイオナノマテリアルグループ, アソシエイトディレクター (80211704)
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| キーワード | 原子間力顕微鏡 / 細胞手術 / mRNA採取 / 膜タンパク質採取 / 遺伝子DNA導入 / 単一細胞の生化学 / 単一生細胞モニタ |
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| 研究概要 |
タンパク質、DNA、細胞を単一分子レベルの解像度で映像化し、さらに人工的に操作することができる原子間力顕微鏡を使用して単一生細胞を対象とした手術操作法を開発することが目的である。この目的を達成するためには、生体高分子や細胞を原子間力顕微鏡の探針で力学的に操作する際に印加する力と、試料の変形や破壊について調べ、その結果に基づいて生細胞からの機能分子採取と同定、細胞内への機能分子注入実験を行っている。世界的に先端レベルにある研究実績として、1)膜タンパク質と脂質膜の相互作用を測定するプロジェクトでは、赤血球から膜タンパク質であるグリコフォリンAを引き抜く力の測定を行った結果、脂質膜からテザーが70pNで引き伸ばされてきた後にグリコフォリンがAFM探針に転移されることがわかった。この結果、膜タンパク質の採集と同定に共有結合架橋剤だけでなく、比較的強い結合力を持つリガンドあるいはレクチン分子が使えることになった。2)個々の生細胞に遺伝子DNAを確実に注入する方法として原子間力顕微鏡を使用するプロジェクトでは、いくつかの試行の結果、探針の性質によってDNAの吸着および細胞内への注入効率に大きな差があることがわかった。この結果から、来年度は成功率の高い方法の確率を目指すこととした。3)昨年度すでに原子間力顕微鏡探針を細胞内に挿入後、探針を改修して付着している分子の中で増幅が可能なRNAについてRT-PCR法によって増幅したDNAとして同定する方法を確立しているが、本年度は同一探針から10種類の異なるmRNAを同定することに成功した。4)リポソームおよび生細胞に原子間力顕微鏡の探針を使用して穴を開ける方法を開発している。この際に使用する探針は種々の試薬および酵素によって修飾したものを用いている。
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