超微小溶液チャンバーを用いた生体分子1分子計測技術の開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18201025
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 野地 博行 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00343111)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 超微小溶液チャンバー / 1分子計測 / 回転分子モーター / 1分子DNA解析 / 制限酵素

研究概要

申請者が独自に開発した超微小溶液チャンバーを用いた1分子DNA解析技術の確立を中心に研究を行った。その結果、1分子制限酵素反応、1分子DNA増幅反応、1分子F1モーター反応効率計測に成功した。また、これまでのチャンバーとは異なり、溶液の添加・回収が可能なドロプレット型のチャンバーの開発も行った。これによって、酵素反応開始や細胞培養も可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Correlation between the conformational states of F1-ATPase as determined from its crystal structure and single-molecule rotation (2008)
  • 著者名/発表者名: Okuno D, Fujisawa R, Iino R, Hirono-Hara Y, Imamura H, Noji H
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Soc. U.S.A 105 ページ: 20722-20727
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo gel-sol/sol-geltransition and its patterning of a supramolecular hydrogel as stimuli-responsive biomaterials (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto S, Yamaguchi S, Ueno S, Komatsu H, Ikeda M, Ishizuka K, Iko Y, Tabata KV, Aoki H, Ito S, Noji H, Hamachi I
  • 雑誌名: Chemistry 14(13) ページ: 3977-3986
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loop-mediated isothermal amplification of a single DNA molecule in polyacrylamide gel-based microchamber (2008)
  • 著者名/発表者名: Lam L, Sakakihara S, Ishizuka K, Takeuchi S, Arata HF, Fujita H, Noji H
  • 雑誌名: Biomed Microdevices 10(4) ページ: 539-546
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature-sensitivereaction intermediate of F1-ATPase (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe R, Iino R, Shimabukuro K, Yoshida M, Noji H
  • 雑誌名: EMBO Rep 9(1) ページ: 84-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lipid bilayer microarray for parallel recording of transmembrane ion currents (2008)
  • 著者名/発表者名: Le Pioufle B, Suzuki H, Tabata KV, Noji H, Takeuchi S
  • 雑誌名: Anal Chem 7(12) ページ: 1738-1745
  • 査読あり
• [雑誌論文] An integrated system for enzymatic cleavage and electrostretching of freely-suspended single DNA molecules (2007)
  • 著者名/発表者名: Lam L, Sakakihara S, Ishizuka K, Takeuchi S, Noji H
  • 雑誌名: Lab Chip 7(12) ページ: 1738-1745
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coupling of rotation and catalysis in F(1)-ATPase revealed by single-molecule imaging and manipulation (2007)
  • 著者名/発表者名: Adachi K, Oiwa K, Nishizaka T, Furuike S, Noji H, Itoh H, Yoshida M,Kinosita K Jr
  • 雑誌名: Cell 130(2) ページ: 309-321
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature distribution measurement on microfabricated thermodevice for singlebiomolecular observation using fluorescent dye (2006)
  • 著者名/発表者名: Arata, H.F., Low, P., Ishizuka, K., Bergaud, C., Kim, B., Noji, H. and Fujita, H
  • 雑誌名: Sensors and Actuators, B : Chemical 117(2) ページ: 339-345
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical delivery microsystem for single-molecule analysis using multilaminar continuous flow (2006)
  • 著者名/発表者名: Lee, S.W., Yamamoto, T.,Noji, H. and Fujii, T.
  • 雑誌名: EBzyme and Microbial Technology 39(3) ページ: 519-525
  • 査読あり
• [雑誌論文] Motion control of single F1-ATPase rotary biomolecular motor using microfabricated local heating devices (2006)
  • 著者名/発表者名: Arata, H.F.,Noji, H. and Fujita, H.
  • 雑誌名: APPLIED PHYSICS LETTERS 88 ページ: 083902
  • 査読あり
• [学会発表] Single molecule studies on F1-ATPase molecular motor (2009)
  • 学会等名: 第16回International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: Izu,atagawa(Japan)
  • 年月日: 2009-12-13
• [学会発表] Single molecule biophsicis of F1-ATPase : Mechanical mondulation od reaction rate constants and equilibrium constants by F1-ATPase (2009)
  • 学会等名: 第6回Asian biophysics Association Symposium
  • 発表場所: HKUST(Hong Kong)
  • 年月日: 2009-01-11
• [学会発表] Femtoliter chamber for Single-molecule and single-cell analysis (2009)
  • 学会等名: 第4回IEEE-NEMS 09
  • 発表場所: Shinsen(China)
  • 年月日: 2009-01-06
• [学会発表] Single-molcule Imaging of the transport-vesicle formation mediated by COPII system reconstituted on a planner bilayer system (2008)
  • 学会等名: 第17回CDB会議(Organizer)
  • 発表場所: Kobe(Japan)
  • 年月日: 20081014-15
• [学会発表] Mechanical modulation of ATP-binding and hydrolysis by single F1-ATPase molecule (2008)
  • 学会等名: MPSA2008
  • 発表場所: Sapporo(Japan)
  • 年月日: 2008-08-29
• [学会発表] Single Molecule Studies on F1-ATPase (2008)
  • 学会等名: International Symposium on Hierarchy and Holism "Bridging across Different Hierarchies in Natural Sciences"
  • 発表場所: Okazaki(Japan)
  • 年月日: 2008-03-23
• [図書] 「超微小溶液チャンバーを利用した1分子バイオアッセイ」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野地 博行
  • 総ページ数: 13-18
  • 出版者: 丸善
• [図書] 「分子マシンに新たな扉が開かれた」最新分子マシン. ナノで働く"高度な機械"を目指して (2008)
  • 著者名/発表者名: 金原数、竹内昌治、竹内正之、野地博行
  • 総ページ数: 4-14
  • 出版者: 化学同人
• [産業財産権] 細胞検体の異物排出活性検出方法、及びその利用 (2006)
  • 発明者名: 飯野亮太, 西野邦彦, 仲田昌義, 榊原昇一, 山口明人, 野地博行
  • 権利者名: 国立大学法人大阪大学
  • 産業財産権番号: 特願2006-294558
  • 出願年月日: 2006-10-30