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2007 年度 実績報告書

自律型マイクロチップによるPCRレス・SNPタイピング

研究課題

研究課題/領域番号 19310086
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

細川 和生  独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 先任研究員 (00373366)

キーワードマイクロチップ / 電気泳動 / DNA / 一塩基多型 / テーラーメイド医療
研究概要

本課題の目的は,独自の自律型マイクロチップを用いた電気泳動によって,PCR不要の簡便な遺伝子識別法を実現することである.分離媒体であるポリジメチルアクリルアミド(PDMA)にはプローブDNAを固定化しておく.このプローブが,泳動してきたDNAの中から特定配列のものを選択的に補足・濃縮する,というのが本法の原理である.本年度は濃縮率の向上を目指して条件最適化を行なった.標的配列をがん遺伝子K-rasコドン61の周辺15塩基とし,正常配列と一塩基変異配列の合成DNAを試料に用いた.プローブとして変異体に結合する6,8,10,15塩基のDNAを用意し,それぞれPDMAとの複合体を作製した.これら複合体にさらにPDMAを添加したものを分離媒体に用いた.まず,PDMA濃度が高いほど試料の濃縮率が上がることがわかった.プローブが8塩基の場合,PDMA34%では濃縮率1400倍,18%で320倍,2%で35倍であった.PDMA濃度が低いと,プローブが無視できない速度で泳動してしまうため,濃縮率が低下すると考えられる.以降の実験には,技術的な上限濃度である34%のPDMAを用いた.次に,プローブ鎖長を変えて濃縮実験を行なった.最高濃縮率とマッチ/ミスマッチ選択比は以下のとおりであった.プローブ6塩基では860倍(選択比>20),8塩基で1400倍(選択比10),10塩基で1600倍(選択比2.3),15塩基で1400倍(選択比1.0,つまり識別不能).プローブ鎖長を伸ばすと選択比が悪化することは予想していたが,濃縮率が上がらないのは意外で,原因はまだつかめていない.濃縮のみでは必要な感度が得られない可能性が出てきたので,今後は信号増幅による感度向上を平行して検討する.後者の方法はイムノアッセイで成功した実績がある.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Detection of non-cross-linking interaction between DNA-modified gold nanoparticles and a DNA-modified flat gold surface using surface plasmon resonance imaging on a microchip2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤 保信
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B 62

      ページ: 71-76

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of helper oligonucleotides in affinity capillary electrophoresis on a microchip for detection of single-nucleotide polymorphisms2007

    • 著者名/発表者名
      Aishan Han
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry 371

      ページ: 124-126

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immunoassay on a power-free microchip with laminar flow-assisted dendritic amplification2007

    • 著者名/発表者名
      細川 和生
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry 79

      ページ: 6000-6004

    • 査読あり
  • [学会発表] 高感度マイクロチップイムノアッセイ用の新規信号増幅法LFDA2007

    • 著者名/発表者名
      細川和生
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-11
  • [学会発表] Non-cross-linking interaction between DNA-modified gold nanoparticles and a DNA-modified gold flat substrate2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤保信
    • 学会等名
      1st Asian Biomaterials Congress
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2007-12-07
  • [学会発表] Laminar flow-assisted dendritic amplification for ultrasensitive immunoassay on a microchip2007

    • 著者名/発表者名
      細川和生
    • 学会等名
      1st Asian Biomaterials Congress
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2007-12-07
  • [学会発表] Ultrasensitive immunoassay on a power-free microchip with laminar flow-assisted signal amplification2007

    • 著者名/発表者名
      細川 和生
    • 学会等名
      The 11th Intemationa Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science
    • 発表場所
      パリ
    • 年月日
      2007-10-08
  • [学会発表] 新規信号増殖法LFDAを用いたマイクロチップイムノアッセイ2007

    • 著者名/発表者名
      細川和生
    • 学会等名
      日本化学会第1回関東支部大会
    • 発表場所
      八王子
    • 年月日
      2007-09-27
  • [学会発表] 金平板と金ナノ粒子に固定化された二本鎖DNA間の相互作用の解析と応用2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤保信
    • 学会等名
      第56回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-09-19
  • [学会発表] 新規信号増幅法LFDAによるマイクロチップイムノアッセイの高感度化2007

    • 著者名/発表者名
      細川和生
    • 学会等名
      東京コンファレンス2007
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2007-08-29
  • [学会発表] 金ナノ粒子と金平板上の二本鎖DNA間に働く相互作用の解析2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤保信
    • 学会等名
      第1回化学センサー・バイオセンサーおよび計測技術合同ワークショップ
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-07-13
  • [学会発表] マイクロチップイムノアッセイのための新規信号増幅法LFDA2007

    • 著者名/発表者名
      細川和生
    • 学会等名
      第1回化学センサー・バイオセンサーおよび計測技術合同ワークショップ
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-07-13
  • [学会発表] 自律型マイクロチップを用いた精密溶液充填2007

    • 著者名/発表者名
      井上明
    • 学会等名
      第15回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-05-25
  • [学会発表] 金平板と金ナノ粒子に固定化された異種の二本鎖DNA間に働く相互作用の解析と応用2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤保信
    • 学会等名
      第15回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-05-25
  • [学会発表] 新規信号増幅法LFDAを用いた高感度なマイクロチップイムノアッセイ2007

    • 著者名/発表者名
      細川和生
    • 学会等名
      第15回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-05-25
  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/lab-www/bioengineering/index.htm

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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