DNA１分子で数nm精度のDNA編集用タンパク質結合位置特定法

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K14511
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分28050:ナノマイクロシステム関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 東 直輝 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (50823283)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: DNA一分子 / タンパク質結合位置特定 / 微小流路 / 蛍光分子局在化法 / 圧力泳動

研究成果の概要

本研究では，DNA一分子に結合したタンパク質を直接観察することで，多数分子を必要とせずにその位置を特定可能な，DNA一分子のタンパク質の結合位置特定法を実現することを目的として研究を遂行した．具体的には，微小流路内の泳動操作を用いたDNA一分子の伸長・固定と，光学的超解像法の一つである蛍光分子局在化法を用いた10 nm精度のタンパク質の結合位置特定の二つの要素技術を開発した．DNA分子を用いた実験的検証によって，二つの要素技術の原理検証に成功し，提案するDNA一分子のタンパク質結合位置特定法の実現性を実証した．

自由記述の分野

ナノマイクロシステム，ナノ計測，バイオ計測

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は，これまでに実現されていなかったDNA一分子の伸長・固定および光学的手法による10 nm精度の結合位置特定を実現できる独創的な手法であり，挑戦的である．従来のゲル法のように，検出に多数の分子を必要とせず，高速かつ高感度にタンパク質の結合位置特定を実現でき，DNA編集法であるCRISPR/Cas9の評価手法として貢献できる可能性があるため，社会的意義が大きい．さらに，DNA一分子で10 nm精度の分析を可能とするため，これまでの分析法に代わるDNA一分子分析法として長さ分析や塩基配列特定に展開でき，生命科学や創薬科学への波及効果も期待できる．