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2018 年度 実績報告書

疾患発症・進行予測に向けた有機薄膜FETによるヒストン化学修飾解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K19145
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

栗田 僚二  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (50415676)

研究分担者 冨田 峻介  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (50726817)
南 豪  東京大学, 生産技術研究所, 講師 (70731834)
南木 創  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (40793980)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワードエピジェネティクス / バイオセンサ
研究実績の概要

近年、ゲノムDNAやヒストンの後天的な化学修飾(エピジェネティクス)と疾病に関する多くの研究がなされており、様々な疾患とエピジェネティックな化学修飾との間に統計的な相関があることは誰もが認めるところである。しかしながら、多岐にわたるヒストン修飾を網羅的に測定する技術が無かった。多岐にわたるヒストン修飾を網羅的に測定する場合には、免疫沈降反応をその都度抗体を換えて行い、さらに定量PCRで確認していく必要がある。複雑で多様なヒストン修飾を既存法で網羅的、かつ、経時変化をモニタリングすることはその労力と時間を鑑みると現実的ではなく、新規分析手法の開拓が必須である。
ヒストンの化学修飾を生体分子間相互作用として解析するため、有機薄膜FETデバイスの開発を行いエピジェネティクスセンサとして分子生物学や疾病診断、発症・進行予測ツールとしての可能性を見出すことである。各種ガン細胞の培養をおこない、培地中成分の多変量解析として、タンパク質の定性ならびに半定量実験をおこない、ヒストン修飾への足がかりとした。
本申請課題では、ヒストンへの様々な修飾(アセチル化、リン酸化など)を各種抗ヒストン抗体による免疫化学的なアプローチによる一括解析を目的とした有機FETデバイスの開発を行った。一般的に有機FETは水の影響を受けやすくノイズとなることが知られている。研究分担者は、延長ゲート型構造を採用することによって水溶液中での測定における安定性向上を実証している。また延長ゲート部位は容易に交換できることや、各種抗体を固定化した電極がリレーを介して接続されることによってトランジスタ部位を共用とすることができるなど、今後の展開が幅広くメリットが多い。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] One-Component Array Based on a Dansyl-Modified Polylysine: Generation of Differential Fluorescent Signatures for the Discrimination of Human Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Sugai Hiroka、Tomita Shunsuke、Ishihara Sayaka、Kurita Ryoji
    • 雑誌名

      ACS Sensors

      巻: 4 ページ: 827~831

    • DOI

      10.1021/acssensors.9b00247

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomimicry Recognition of Proteins and Cells Using a Small Array of Block Copolymers Appended with Amino Acids and Fluorophores2019

    • 著者名/発表者名
      Tomita Shunsuke、Ishihara Sayaka、Kurita Ryoji
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 11 ページ: 6751~6758

    • DOI

      10.1021/acsami.8b18118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fingerprint-based Protein Identification in Cell Culture Medium Using Environment-sensitive Turn-on Fluorescent Polymer2019

    • 著者名/発表者名
      Sugai Hiroka、Tomita Shunsuke、Ishihara Sayaka、Kurita Ryoji
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 31 ページ: 1~1

    • DOI

      10.18494/SAM.2019.2032

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potentiometric detection of biogenic amines utilizing affinity on a 4-mercaptobenzoic acid monolayer2019

    • 著者名/発表者名
      Minamiki Tsukuru、Kurita Ryoji
    • 雑誌名

      Analytical Methods

      巻: 11 ページ: 1155~1158

    • DOI

      10.1039/C8AY02616E

    • 査読あり
  • [学会発表] マイクロデバイスによるメチル化DNAの迅速分析2018

    • 著者名/発表者名
      栗田僚二
    • 学会等名
      CBI学会
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロデバイスによるDNAの化学修飾分析2018

    • 著者名/発表者名
      栗田僚二
    • 学会等名
      高分子学会有機エレクトロニクス研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] やわらかさを活かした生体分子計測2018

    • 著者名/発表者名
      栗田僚二
    • 学会等名
      つくばソフトマター研究会
    • 招待講演
  • [備考] ナノバイオデバイス研究グループ

    • URL

      https://unit.aist.go.jp/bmd/biomed-nbd/

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公開日: 2019-12-27  

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