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2019 年度 実施状況報告書

抗体のRNA高次構造特異的な認識を利用したエピトランスクリプトーム解析技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K06192
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

吉岡 恭子  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 (50358321)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードRNAエピジェネティクス / N6-メチルアデノシン / イムノアッセイ法 / 表面プラズモン共鳴法 / マイクロデバイス
研究実績の概要

初年度は、DNA-RNAハイブリッド鎖の高次構造、特にバルジ領域内にある核酸塩基が自由に運動でき、抗体がその核酸塩基を選択的に認識することを利用したRNAの特定N6-メチルアデノシン検出法を実証し、大腸菌23S rRNAの特定N6-メチルアデノシン一塩基の配列選択的な検出が可能であることを示した。
2019年度は、大腸菌RNA N6-メチルトランスフェラーゼ欠損株RNA試料を用い、本イムノアッセイ法により特定アデノシンのN6-メチル化or非メチル化を識別可能であることを示した。特定アデノシンのN6-メチル化率を計測できることも示した。また、金薄膜上にDNA-RNAハイブリッド鎖を固定したセンサーチップを作成し、抗体の結合を、表面プラズモン共鳴小型デバイスを用いて計測した。抗体結合は、二次抗体などのシグナル増幅なしで検出できること示した。本マイクロデバイスを用いたイムノアッセイ法では、試料の固定化と抗体によるターゲット修飾塩基の検出を30分以内で行うことができた。RNA試料は、DNAへの逆転写、PCR増幅、特別な標識等の処理操作の必要がない。本測定法は、RNAの修飾情報を迅速・簡便に取得する測定法として意義があると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

表面プラズモン共鳴法マイクロデバイスを用いたRNA修飾核酸塩基の特定一塩基の検出を実証でき、本原理を利用したイムノアッセイマイクロデバイス開発に向けての進捗があった。また、関連研究の発表を行った。

今後の研究の推進方策

今後は、測定対象をヒト培養細胞RNAへと拡げる。rRNAだけでなくmRNAやマイクロRNAも測定対象とし、エピトランスクリプトーム解析を試みる予定である。例えば、肝がん細胞に薬剤を添加した時のmRNAの修飾状態の変化を測定する。また、RNA修飾測定マイクロデバイス開発も引き続き行う。

次年度使用額が生じた理由

2019年度は、研究グループ既有の装置やデバイスチップを用いることで、研究を進めることができた。2020年度は、マイクロデバイス構築と新規デバイスチップ作成に使用する予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Sequential Assessment of Multiple Epigenetic Modifications of Cytosine in Whole Genomic DNA by Surface Plasmon Resonance2019

    • 著者名/発表者名
      栗之丸隆章、小島直、栗田僚二
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 91 ページ: 13933-13939

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b03423

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Immobilization of DNA on Biosensing Devices with Nitrogen Mustard Modified Linkers2019

    • 著者名/発表者名
      栗之丸隆章、小島直、栗田僚二
    • 雑誌名

      Current Protocols in Nucleic Acid Chemistry

      巻: 77 ページ: e85

    • DOI

      10.1002/cpnc.85

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Immunochemical Assessment of 5-Methylcytosine and 5-Hydroxymethylcytosine Using Nitrogen Mustard Modified Linkers2019

    • 著者名/発表者名
      小島直、須田友美、栗之丸隆章、栗田僚二
    • 学会等名
      The 46th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry, The 3rd Annual Meeting of Japan Society of Nucleic Acids Chemistry
  • [学会発表] Development of New Material and Device for Biomolecular Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      栗田僚二
    • 学会等名
      4th International Conference on Nutraceuticals and Chronic Diseases
  • [学会発表] エピゲノムの迅速分析に向けた材料創成とマイクロデバイス化2019

    • 著者名/発表者名
      栗田僚二
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
  • [学会発表] Electrochemiluminescence derived from Surface Accumulable Co-reactant for Biomolecular Determinations2019

    • 著者名/発表者名
      栗田僚二
    • 学会等名
      17th ISEAC & 3rd ECL
  • [学会発表] 特異/非特異プローブによるマイクロフルイディクスでの生体分子検出2019

    • 著者名/発表者名
      栗田僚二
    • 学会等名
      JASISカンファレンス
  • [学会発表] 表面プラズモン共鳴チップによるパターン認識に基づく培養細胞の非破壊的評価2019

    • 著者名/発表者名
      菅井祥加、冨田峻介、石原紗綾夏、吉岡恭子、栗田僚二
    • 学会等名
      第14回ナノ・バイオメディカル学会
  • [学会発表] 生体試料の特徴パターンを出力する表面プラズモン共鳴センサチップの開発2019

    • 著者名/発表者名
      菅井祥加、冨田峻介、石原紗綾夏、吉岡恭子、栗田僚二
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第39回研究会
  • [学会発表] 細胞の特徴パターンを出力する表面プラズモン共鳴センサの開発2019

    • 著者名/発表者名
      菅井祥加、冨田峻介、石原紗綾夏、吉岡恭子、栗田僚二
    • 学会等名
      Chem-Bio Joint Seminar 2019

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公開日: 2021-01-27  

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