高精度RNAオミクスに資する基盤技術開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360374
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 福崎 英一郎 大阪大学, 工学研究科, 教授 (40273594)
• 研究分担者: 高村 禅 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 准教授 (20290877) ; 桑原 正靖 群馬大学, 工学研究科, 准教授 (40334130) ; 岡澤 敦司 大阪大学, 工学研究科, 助教 (10294042)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: メタボロミクス / LC / MS / RNA / miRNA

研究概要

miRNAの定量解析系構築のための分離性能と質量分析精度の向上を達成した.マイクロ流路系を用いた濃縮系を最適化するとともに,LCにおいて,移動相,充填剤,カラムを最適化し,性能向上に成功した.精密質量MS(N乗)を達成するためにイオントラップ飛行時間型ハイブリッド質量分析系を運用し,20塩基以上のmiRNAのde novo配列決定に成功した.さらに,イオンモビリティー分光法を運用し,配列異性体の分離に成功した.加えて,質量分析感度向上のためのプローブの合成に成功した

研究成果

• [雑誌論文] Simultaneous quantification of lignans in Arabidopsisthaliana by highly sensitive capillary liquidchromatography-electrospray ionization-ion trapmass spectrometry (2011)
  • 著者名/発表者名: Okazawa, A., Hori, K., Okumura, R., Izumi, Y., Hata, N., Bamba, T., Fukusaki E., Ono, E., Satake, H., Kobayashi, A
  • 雑誌名: Plant Biotechnol. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Demonstration of Three-Dimensional DNA Trapping by using Electric Force and Hydrodrag Force Field (2011)
  • 著者名/発表者名: Y., Ukita, L., Mouez, Y., Tomizawa, Y., Takamura
  • 雑誌名: to be published inJapanese Journal of Applied Physics
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studyon suitability of KOD DNA polymerase forenzymatic production of artificial nucleic acids using base/sugar modified nucleoside triphosphates (2010)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Kuwahara, Yuki Takano, Yuya Kasahara, Hiroki Nara, Hiroaki Ozaki, Hiroaki Sawai, Akio Sugiyama, Satoshi Obik
  • 雑誌名: Molecules 15(11) ページ: 8229-8240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolomics-based systematic predictionof yeast lifespan and its application for semirationalscreening of aging-related mutants (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, R., T, Tamura, C., Takaoka, K., Harada, A., Kobayashi, Y., Mukai, E., E.Fukusaki
  • 雑誌名: Aging Cell 9(4) ページ: 616-625
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influences of biofluid sample collection and handling procedureson GC-MS based metabolomic studies (2010)
  • 著者名/発表者名: Bando, K., R., Kawahara, T., Kunimatsu, J., Sakai, J., Kimura, H., Funabashi, T., Seki, T., Bamba, E., E.Fukusaki
  • 雑誌名: J Biosci Bioeng 110(4) ページ: 491-499
  • 査読あり
• [雑誌論文] GC-MS-based metabolomics reveals mechanism of action for hydrazine induced hepatotoxicity in rats (2010)
  • 著者名/発表者名: Bando, K., T., Kunimatsu, J., Sakai, J., Kimura, H., Funabashi, T., Seki, T., Bamba, E., E.Fukusaki
  • 雑誌名: J Appl Toxicol
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell separation by an aqueous two-phase system ina microfluidic device (2009)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Tsukamoto, Shu Taira, Shohei Yamamura, Yasutaka Morita, Naoki Nagatani, Yuzuru Takamura, Eiichi Tamiya
  • 雑誌名: Analyst 134 ページ: 1994-1998
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive metabolite profiling of phyA phyB phyC triple mutants to reveal their associated metabolic phenotype in rice leaves (2009)
  • 著者名/発表者名: Jumtee, K., Okazawa, A., Harada, K., Fukusaki E., Takano, M., Kobayashi, A
  • 雑誌名: J. Biosci.Bioeng 108 ページ: 151-159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a method for comprehensive and quantitative analysis of plant hormones by highly sensitive nanoflow liquid chromatography-electrospray ionization-ion trap mass spectrometry (2009)
  • 著者名/発表者名: Izumi, Y., Okazawa, A., Bamba, T., Kobayashi, A., Fukusaki E.
  • 雑誌名: Anal Chim Acta 648(2) ページ: 215-225
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unique phytochrome responses of the holoparasitic plant (2009)
  • 著者名/発表者名: Takagi, K., Okazawa, A., Wada, Y., Mongkolchaiphruek, A., Fukusaki E., Yoneyama, K., Takeuchi, Y., Kobayashi, A
  • 雑誌名: Orobanche minor, New Phytol 182 ページ: 965-974
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcription and reverse transcription of artificial nucleic acids involving backbone modification bytemplate-directed DNA polymerase reactions (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuwahara, H., Takeshima, J., Nagashima,S., Minezaki, H., Ozaki, H., Sawai
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem 17 ページ: 3772-3788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trapping probability analysis of aDNA Trap using Electric and Hydrodrag force fields in tapered microchanels (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Tomizawa, Eiichi Tamiya, YuzuruTakamura
  • 雑誌名: Physical Review E 79(5) ページ: 051902-1-051902-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolution spatial and temporal analysis of phytoalexin production in oats (2009)
  • 著者名/発表者名: Izumi, Y., Kajiyama, S., Nakamura, R., Ishihara, A., Okazawa, A., Fukusaki E., Kanematsu, Y., Kobayashi, A.
  • 雑誌名: Planta 229(4) ページ: 931-934
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolutionspatial and temporal analysis ofphytoalexin production in oats (2009)
  • 著者名/発表者名: Izumi, Y., Kajiyama, S.
  • 雑誌名: Planta 229 ページ: 931-943
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integratedmetabolite and gene expression profilingrevealing phytochrom, A regulation ofpolyamine biosynthesis of Arabidopsisthaliana (2009)
  • 著者名/発表者名: Jumtee, K., Bamba, T.
  • 雑誌名: J. Exp. Botany 59 ページ: 1187-1200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acridone-tagged DNA as a new probe for DNA detection by fluorescence resonanceenergy transfer and for mismatch DNArecognition (2008)
  • 著者名/発表者名: Y., Hagiwara, T., Hasegawa, A., Shoji
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem 16 ページ: 7013-7020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic analysis of enzymatic DNApolymerization using oligo-DNA templates andtriphosphate analogs involving 2',4'-bridgednucleosides. (2008)
  • 著者名/発表者名: M., Kuwahara, S., Obika, J., Nagashima
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 36 ページ: 4257-4265
  • 査読あり
• [雑誌論文] メタボロミクスの定量性とデータマイニング (2008)
  • 著者名/発表者名: 福崎英一郎
  • 雑誌名: ぶんせき 10 ページ: 530-535
• [雑誌論文] メタボロミクスの基礎技術開発と応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福崎英一郎
  • 雑誌名: 生産と科学 60 ページ: 1-3
• [学会発表] 積層型微細流路チップを用いたハイスループットDNAトラップの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浮田芳昭, Mouez Lassoued, 富沢祐一, 高村禅
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会(会は中止になり、アブストは発行されました)
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-20110327
• [学会発表] Demonstration of Three-Dimensional DNA Trapping by using Electric Force and Hydrodrag Force Field (2010)
  • 著者名/発表者名: Y., Ukita, L., Mouez, Y.Tomizawa, Y.Takamura
  • 学会等名: MNC2010
  • 発表場所: Rihga Royal Hotel Kokura
  • 年月日: 20101109-20101112
• [学会発表] Development of three-dimensional lab-on-a-chip for high-throughput DNA extraction (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Ukita, Lassoued Mouez, Yuichi Tomizawa, Yuzuru Takamura
  • 学会等名: 7th International Symposium on Advanced Materials in Asia-Pacific JAIST International Symposium on Nano Technology 2010
  • 発表場所: Ishikawa high tech exchange center
  • 年月日: 20100930-20101001
• [学会発表] メタボリックフィンガープリンティングの高解像度表現型解析への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福崎英一郎
  • 学会等名: JAIMA コンファレンス2010
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20100831-20100903
• [学会発表] (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuuya Kasahara, Yuuta Irisawa, Hidetaka Okonogi, Masayoshi Tajima, Atsushi Kobayashi, Masayasu Kuwahara, Hiroaki Ozaki, Seiji Tobita
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010
  • 発表場所: Hawaii Convention Center
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] ポジティブモードCE-MSによるアニオン性代謝産物網羅的測定法とその応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原田和生, 福崎英一郎
  • 学会等名: 第30回キャピラリー電気泳動シンポジウム30周年記念大会
  • 発表場所: 長良川国際会議場
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Measurement of the binding affinity of selectedDNA aptamer by nonequilibrium capillaryelectrophresis (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuuya Kasahara, Masayasu Kuwahara
  • 学会等名: ISNAC2010
  • 発表場所: はまぎんホール(ヴィアマーレ)
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] 安定同位体希釈率の経時変化情報による中央代謝ターンオーバー解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山泰宗、馬場健史、福崎英一郎
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 宮崎シーガイア
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] GC-MS クロマトグラムデータにおける化合物自動同定システムの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 津川裕司, 辻本有輝, 有田正則, 馬場健史, 福崎英一郎
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 宮崎シーガイア
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] 酵素的人工核酸合成における塩基部位/糖部位修飾ヌクレオシド三リン酸の基質特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野優貴, 笠原勇矢, 桑原正靖, 杉山明生, 尾崎広明, 澤井宏明
  • 学会等名: 第4回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 安定同位体希釈率の経時変化情報による中央代謝ターンオーバー解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山泰宗、馬場健史、福崎英一郎
  • 学会等名: メタボロームシンポジウム
  • 発表場所: グランドエルサン
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] Synthesis of acridonyl nucleoside analog and its fluorescent properties and substrate properties on polymerase reaction (2010)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Kuwahara, Yuuya Kasahara, Keisuke Anahara, Yuuta Irisawa, Irisawa, Masayoshi Tajima, Hiroaki Ozaki, Hiroaki Sawai, Akio Sugiyama
  • 学会等名: IRT 2010-XIX International Round Table on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids
  • 発表場所: Universite Claude Bernard Lyon 1
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] アクリドン修飾ヌクレオチドの合成とその特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 穴原圭佑, 田島正義, 高野優貴, 桑原正靖, 尾崎広明
  • 学会等名: 第5回相模ケイ素材料フォーラム
  • 発表場所: 相模中央化学研究所
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] メタボリックフィンガープリンティングの高解像度表現型解析への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福崎英一郎
  • 学会等名: 第23回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • 発表場所: ホテル大観荘
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] Trap Probability Analysis of DNA Trap using Electric and Hydrodrag Force Fields in Taper Shaped Microchanne (2009)
  • 著者名/発表者名: 富沢祐一, 高村禅
  • 学会等名: 2009 International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2009),Sapporo
  • 発表場所: Sheraton SapporoHotel
  • 年月日: 20091107-20091108
• [学会発表] On-Chip Stationary Multi- Chamber PCR Device (2009)
  • 著者名/発表者名: Nguyen Ba Trun, Masato Saito, E., Tamiya, Y.Takamura
  • 学会等名: International symposiumof Microchmistry and Microsystems, ISMM2009 & NT2009
  • 発表場所: 金沢市香林坊
  • 年月日: 20091107-20091108
• [学会発表] 微小流体デバイスを用いた一細胞配列、破砕技術に基づく個別細胞解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高村禅
  • 学会等名: 第8回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
  • 年月日: 20090305-20090306
• [学会発表] 微小流体デバイスを用いた一細胞配列、破砕技術に基づく個別細胞解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 富澤祐一、高村禅
  • 学会等名: 日本生物工学会セルプロセッシング計測評価研究部会主催第1回若手研究シンポジウム
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] ナノフロー液体クロマトグラフィー/質量分析計による植物代謝産物の高感度定量分析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和泉自泰, 岡澤敦司, 梶山慎一郎, 場健史, 小林昭雄, 福崎英一郎
  • 学会等名: 第4回メタボロームシンポジウム
  • 発表場所: 横浜サイエンスフロンティア高等学校
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] Fluorescent properties of acridonyl group in DNAduplex (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑原正靖, 小林敦, 田島正義, 北爪峻輔, 穴原圭祐, 尾崎広明, 飛田成史
  • 学会等名: 36th International Symposium onNucleic Acid Chemistry
  • 発表場所: 高山文化会館
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] LC-ESI-IT-TOF-MS を用いた定量的microRNA解析手法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和泉自泰, 瀧村晋, 長澤早紀, 馬場健史, 福崎英一郎
  • 学会等名: 第61回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] C5位修飾アラビノヌクレオチドのDNA鎖への酵素的導入 (2009)
  • 著者名/発表者名: 笠原勇矢, 高野優貴, 奈良紘希, 桑原正靖, 尾崎広明
  • 学会等名: 第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学医系キャンパス百年記念講堂
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] ナノフロー液体クロマトグラフィー/イオントラップ型質量分析計による植物ホルモン類の網羅的定量分析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和泉自泰、岡澤敦司、馬場健史、小林昭雄、福崎英一郎
  • 学会等名: 第57回質量分析総合討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2009-05-15
• [学会発表] キャピラリーLC/MSを用いたシロイヌナズナに含まれるリグナン関連化合物のプロファイリング (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀遂人、岡澤敦司
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] DNA二重鎖中におけるアクリドニル基の塩基認識 (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑原正靖, 田島正義, 尾崎広明
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 1細胞の核酸解析のためのダイヤフラムバルブを用いた細胞捕捉とリリース (2008)
  • 著者名/発表者名: 野間慶一、松浦宏紀
  • 学会等名: 化学とマイクロナノプロセス研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20081208-20081209
• [学会発表] Molecular separation andelemental analysis method utilizing microfabricated structures (2008)
  • 著者名/発表者名: 高村禅
  • 学会等名: Nanotechnology 2008
  • 発表場所: 国際交流会館(石川)
  • 年月日: 20081023-20081025
• [学会発表] Trap probability analysis of DNA trap usingelectric and hydrodrag force fields in tapershaped microchannel (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Tomizawa, Eiichi Tamiya
  • 学会等名: Nanotechnology 2008
  • 発表場所: 国際交流会館(石川)
  • 年月日: 20081023-20081025
• [学会発表] Numerical simulation of DNA motion in a micro/nanochannel under shear and extensionalflow (2008)
  • 著者名/発表者名: Lassoued Mouez, Yuzuru Takamura
  • 学会等名: Nanotechnology 2008
  • 発表場所: 国際交流会館(石川)
  • 年月日: 20081023-20081025
• [学会発表] Singlecell trap and release mechanismusing amodified diaphragm valve for singlecell geneanalysis (2008)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Noma, Hiroki Matsuura
  • 学会等名: Nanotechnology 2008
  • 発表場所: 国際交流会館(石川)
  • 年月日: 20081023-20081025
• [学会発表] RNA Extraction by Electric and Hydraulic Force Fields in Microfluidic Channel (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuzuru Takamura, Keiichi Noma
  • 学会等名: 3rd International Workshop on Approaches to Single-Cell Analysis
  • 発表場所: ETH Zurich, Switzerland
  • 年月日: 20080911-20080912
• [学会発表] 1細胞からの核酸解析のためのダイヤフラムバルブを用いた細胞補足とリリース (2008)
  • 著者名/発表者名: 野間 慶一、松浦 宏紀
  • 学会等名: 2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 20080902-20080905
• [学会発表] Modern AnalyiticalTechnology for Mobile Use EmployingMicrofabricated Structures (2008)
  • 著者名/発表者名: 高村禅
  • 学会等名: BIT Life Sciences'1stAnnual World Congress ofiBio-2008
  • 発表場所: New Century Grand Hotel, 中国杭州
  • 年月日: 20080518-20080521
• [学会発表] DNA鎖の主鎖修飾がポリメラーゼ反応に及ぼす影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 桑原正靖、竹島英俊
  • 学会等名: 第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
  • 発表場所: 京工業大学すずかけ台キャンパス
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] Effect of backbone-modification of oligodeoxyribonucleic acidon primer extension reactions (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kuwahara, Minezaki, J
  • 学会等名: Joint Symposium of the 18th International Roundtable onNucleos ides, Nucleotides and Nucleic Acidsand the 35th International Symposium on Nucleic Acids Chemistr
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] Integrated metabolic profling and geneexpression profling revealing phytochrome A regulation ofpolyamine biosynthesis of Arabidopsis thaliana (2008)
  • 著者名/発表者名: Jumtee, K., Bamba, T., Okazawa, A
  • 学会等名: 第26回日本植物細胞分子生物学会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] 植物ホルモン類の網羅的高感度LC-ESI-MS/MS分析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 和泉自泰、岡澤敦司
  • 学会等名: 第26回日本植物細胞分子生物学会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] Auto picking up and introducing-mechanism for single cell to microchannel using a modified diaphragm valve aiming automated massively parallel single cellanalysis
  • 著者名/発表者名: K., Noma, H., Matsuura, Y.Tomizawa, E., Tamiya, Y.Takamura
  • 学会等名: The 13th International Conference onMiniaturized Systems for Chemistry and LifeScience (μTAS 2009)
  • 発表場所: 韓国・ソウル
• [図書] シングルセル解析最前線(監修:神原秀紀,松永是,植田充美)(第3章細胞内生体分子群の実測定量解析;8.ナノLC/MSを用いた代謝物微量解析) (2010)
  • 著者名/発表者名: 和泉自泰, 福崎英一郎
  • 総ページ数: 194-200
  • 出版者: シーエムシー出版
• [産業財産権] 新規ヌクレオシド誘導体、それを含むポリヌクレオチド及びそれを用いた塩基の識別方法 (2009)
  • 発明者名: 桑原正靖、尾崎広明
  • 権利者名: 群馬大学
  • 産業財産権番号: 特願,2009-72157
  • 出願年月日: 2009-03-24
• [産業財産権] 細胞捕捉装置及び細胞捕捉方法 (2008)
  • 発明者名: 高村禅、野間慶一
  • 権利者名: 国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学
  • 産業財産権番号: 特願,2008-222715
  • 出願年月日: 2008-08-29