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2012 年度 実績報告書

蛍光クエンチ解消原理に基づく生物計測の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 24360336
研究種目

基盤研究(B)

研究機関東京工業大学

研究代表者

上田 宏  東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (60232758)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードバイオセンサー / 蛍光消光 / イメージング / 臨床診断
研究概要

本研究の目的は,我々のこれまでの抗体工学研究を基盤とした,バイオテクノロジーの幅広い領域で応用可能な新規蛍光免疫測定原理の確立と応用にある。本年度は新規免疫測定素子Quenchbody(Q-body)に関し,新規に購入した蛍光分光光度計を用いて以下の検討を行った。まず色素としてこれまで用いてきたTAMRA以外にATTO520,R6Gといったローダミン系色素が使え,R6Gはより良い応答を示し,ATTO520はより親水性で扱いやすいことがわかった。また新規に数種のscFv型Q-bodyを作製し,蛍光色素ならびにTrp蛍光の抗原結合依存的変化を検出した。また,新たな試みとしてscFv類似の構造をもつリガンドrapamycin依存的に会合するFKBP-FRBのQ-body化を試行し,高感度なrapamycin検出に成功した。
次に,合成量の少ない無細胞タンパク質合成系によらずに大量にQ-bodyを合成する方法の検討を行い,色素導入用にN末側にCys残基をもつタグ配列を導入したFab断片を大腸菌で大量発現・精製し,これにマレイミド修飾色素をラベルし,精製することで合成可能なことを見出した。抗オステオカルシン抗体FabをTAMRAでH鎖1箇所ラベルした場合に最大3倍,ATTO520でH/L鎖をダブルラベルした場合,最大7倍の応答性を得ることが出来た。特に後者ではダブルラベルで顕著に応答性が向上したが,これは色素間クエンチの効果と考えられる。さらにこれを用いてU2OS Osteosarcomaのオステオカルシン産生の蛍光顕微鏡観察を試み,Vitamin D3依存的な蛍光のイメージングに成功した。

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

本年度実施予定項目のうち,蛍光寿命については装置の都合で測定ができていないものの,その他の項目では予定通りか期待以上の結果が得られている。さらに,最終年度に実施予定であった細胞イメージングについても,細胞は異なるが原理的に可能な事を示す事ができた。

今後の研究の推進方策

計画は順調に推移しており,来年度以降も基本的に計画通りに研究を推進する。加えてライブラリから取得した新規抗体の性能評価のため,来年度はそのための設備(タンパク質パーソナルアッセイシステムBLITz)を購入し,解析に用いる。

次年度の研究費の使用計画

東工大への異動に伴い,これまで利用してきたBiacoreの利用が難しくなると予想され,本年度の支出を少し抑えて次年度に代替品(BLITz)を購入することとした。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Detection of vimentin serine phosphorylation by multicolor Quenchbodies2013

    • 著者名/発表者名
      J. Jeong, Y. Ohmuro-Matsuyama, H. Ohashi, F. Ohsawa, Y. Tatsu, M. Inagaki and H. Ued a
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 40 ページ: 17-23

    • DOI

      /10.1016/j.bios.2012.06.030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Demonstration of protein-fragment complementation assay using purified firefly luciferase fragments2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohmuro-Matsuyama, C.I. Chung and H. Ueda
    • 雑誌名

      BMC Biotechnology

      巻: 13 ページ: 31

    • DOI

      /10.1186/1472-6750-13-31

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Open-sandwich molecular imprinting : making a recognition matrix with antigen-imprinted antibody fragments2012

    • 著者名/発表者名
      K. Minami, M. Ihara, S. Kuroda, H. Tsuzuki and H. Ueda
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 23 ページ: 1463-1469

    • DOI

      /10.1021/bc3000782

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved detection sensitivity and selectivity attained by Open-Sandwich selection of an anti-estradiol antibody2012

    • 著者名/発表者名
      X. Liu, M. Eichenberger, Y. Fujioka, J. Dong and H. Ueda
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 28 ページ: 861-867

    • DOI

      /10.2116/analsci.28.853

    • 査読あり
  • [学会発表] 抗原結合により光る蛍光標識抗体Quenchbody (Q-body)の開発2012

    • 著者名/発表者名
      上田 宏, 阿部亮二, 高木広明, 芳坂貴弘
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-14
  • [学会発表] 新規蛍光免疫素子Quenchbodyによる各種バイオマーカーの迅速高感度検出2012

    • 著者名/発表者名
      上田 宏, 阿部亮二, 大橋広行, 高木広明, 芳坂貴弘
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2012年大会
    • 発表場所
      産総研.臨海副都心センター
    • 年月日
      2012-07-27
  • [学会発表] "Quenchbodies" : quench-based antibody probes that fluoresce upon antigen binding2012

    • 著者名/発表者名
      H. Ueda, R. Abe, H. Ohashi, H. Takagi, T. Hohsaka
    • 学会等名
      Biosensors 2012
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2012-05-16
  • [図書] 実験医学増刊一人と医学のステージへ拡大する細胞周期2013中山敬一編2013

    • 著者名/発表者名
      上田 宏, ジョンヒジン
    • 総ページ数
      194-200
    • 出版者
      羊土社
  • [備考]

    • URL

      http://www.ueda.res.titech.ac.jp/pubs/pubs.html

  • [産業財産権] 特許2013

    • 発明者名
      上田 宏, 大橋 広行, 阿部 亮二
    • 権利者名
      東京大学,ウシオ電機
    • 産業財産権番号
      2013028284
    • 出願年月日
      2013-02-15

URL: 

公開日: 2014-07-16  

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