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2014 年度 実績報告書

無細胞系ギガスクリーニング法の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 23360367
研究機関名古屋大学

研究代表者

中野 秀雄  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (00237348)

研究分担者 兒島 孝明  名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (40509080)
岩崎 雄吾  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50273214)
小林 功  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所, 研究員 (70425552)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード酵素 / エマルジョン / マイクロビーズ / ハイスループットスクリーニング / ペルオキシダーゼ
研究実績の概要

申請者らが独自に開発した、エマルジョンPCRと無細胞蛋白質合成系を組み合わせたDNA-蛋白質のビーズディスプレイ技術を用い、非 常に大規模なライブラリー(10の9乗)を構築し、セルソーターによりスクリーニングする、ギガスクリーニングシステム(GSS)を確立することを目的として研究を行なっている。今年度は以下の様な成果が得られた。
1)一作年度に開発したDNA結合タンパク質を利用したビーズへの提示法を、西洋ワサビペルオキシダーゼおよびマンガンペルオキシダー ゼに適用したところ、両方のタンパク質共にビーズ上に提示され、チラミドを用いたアッセイ系により、ビーズ上で活性を確認することができた。さらにセルソーターを用いて、ハイスループットにスクリーニング可能であることを示した。 2)マイクロフォーカシング法によるW/Oエマルジョン作製装置をさらに改良し、均一性の高いなエマルジョンを短時間に作製することに成功した。さらに本装置を用いて、T7RNApolymeraseの活性スクリーニングシステムおよび蛋白質提示システムにおいてより定量的なアッセイが可能であることを示した。 3)本ビーズディスプレイをDNA-転写因子の結合解析に用い、ゲノムSELEXによる結合配列濃縮の濃縮度評価を行った。最終的に次世代シーケンスにより解析したところ、非常に効率よく結合DNA配列を検出することができた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Ultra-High-Throughput Screening of an <i>In Vitro</i>-Synthesized Horseradish Peroxidase Displayed on Microbeads Using Cell Sorter2015

    • 著者名/発表者名
      Bo Zhu, Takuro Mizoguchi, Takaaki Kojima, and Hideo Nakano
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      not determined

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Role of disulfide bond isomerase DsbC, calcium ions, and hemin in cell-free protein synthesis of active manganese peroxidase isolated from Phanerochaete chrysosporium..2014

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya, R., Zhu, B., Kojima, T., Iwasaki, Y., and Nakano, H.
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng

      巻: 117 ページ: 652-657

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2013.11.003.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ビーズディスプレイ法を用いたDNA-転写因子間相互作用のハイスループット解析2014

    • 著者名/発表者名
      中野秀雄、兒島孝明
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 72 ページ: 306-308

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] In vitro transcription/translation in emulsion produced by a simple flow-focusing device.2015

    • 著者名/発表者名
      Marsel Murzabaev, Takuro Mizoguchi, Takaaki Kojima, Isao Kobayashi, Hideo Nakano.
    • 学会等名
      249th ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-25
  • [学会発表] Bead display of heme enzymes for function-based high-throughput screening.2014

    • 著者名/発表者名
      Hideo Nakano, Eri Ota, Bo Zhu, Takaak Kojima.
    • 学会等名
      Japan-Italy Joint Symposium.
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-06
    • 招待講演
  • [学会発表] In vitro synthesis of horseradish peroxidase with DNA binding tag and its fluorogenic assay for bead display-based ultra-high-throughput screening.2014

    • 著者名/発表者名
      Bo Zhu, Takuro Mizoguchi, Takaaki Kojima, Hideo Nakano.
    • 学会等名
      Japan-Italy Joint Symposium
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-06
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA結合タンパク質を用いたタンパク質の新規ビーズディスプレイ法の構築とトランスグルタミナーゼアッセイへの応用.2014

    • 著者名/発表者名
      溝口 琢郎, 兒島 孝明, 人見 清隆, 中野 秀雄.
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部 第171回例会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-11
  • [学会発表] DNA 結合タンパク質を用いたビーズディスプレイ法による糸状菌由来マンガンペルオキシダーゼのハイスループットスクリーニング系の開発2014

    • 著者名/発表者名
      太田 英里, 朱 博, 兒島 孝明, 中野秀雄
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部 第171回例会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-11
  • [学会発表] A simple flow-focusing device for high-throughput applications in emulsion.2014

    • 著者名/発表者名
      Marsel MURZABAEV, Takaaki KOJIMA, Isao KOBAYASHI, Hideo NAKANO
    • 学会等名
      日本生物工学会2014年66回大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [学会発表] Cell-free Synthesis of Horseradish Peroxidase and Single-chain Lambda Cro Repressor Fusion Protein for Bead Display-based High-throughput Screening.2014

    • 著者名/発表者名
      Bo Zhu, Takuro Mizoguchi, Takaaki Kojima, Yugo Iwasaki and Hideo Nakano
    • 学会等名
      The 7th International Congress on Biocatalysis 2014
    • 発表場所
      Hamburg
    • 年月日
      2014-08-28 – 2014-09-01
  • [学会発表] ビーズディスプレイ法を用いたマンガンペルオキシダーゼの酵素機能改変技術の構築2014

    • 著者名/発表者名
      太田 英里, 朱 博, 二宮 涼子, 兒島 孝明, 中野 秀雄
    • 学会等名
      生物工学若手研究者の集い(若手会) 夏のセミナー2014
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-13
  • [学会発表] Cell-free Synthesis of Horseradish Peroxidase and Single-chain Lambda Cro Repressor Fusion Protein for Bead Display-based High-throughput Screening.2014

    • 著者名/発表者名
      Bo Zhu, Takuro Mizoguchi, Takaaki Kojima, and Hideo Nakano.
    • 学会等名
      71st Semi-annual Meeting of the Japanese Society of Enzyme Engineering
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-04-25 – 2014-04-25

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公開日: 2016-06-10  

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