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2012 年度 実施状況報告書

メチル化CpGに結合するRNAの創出及び高感度メチル化CpG検出法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24760647
研究機関東京農工大学

研究代表者

吉田 亘  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10599806)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードアプタマー
研究概要

本研究では、メチル化CpGに結合するRNAアプタマーをランダムRNAライブラリーからスクリーニングし、このRNAを用いて標的ゲノム配列中のメチル化CpGを高感度に検出する方法を開発することを目的としている。そこで、本年度はメチル化CpGに結合するRNAアプタマーのスクリーニングを実施した。ビオチン修飾したメチル化CpGをアビジン固定化ビーズに固定化し、そこにランダムRNAライブラリーを添加し、ビーズに結合したRNAのみを回収した。回収したRNAをRT-PCRにより増幅し、RT-PCR産物を鋳型としてT7 RNAポリメラーゼを用いてRNAライブラリーを調製し、次のラウンドのライブラリーとした。本操作を8ラウンド繰り返し、7ラウンド後及び8ラウンド後のライブラリーの配列を解析した。得られた配列の相同性を解析した結果、2つの配列に収束していることが示された。そこで、それら2種類の配列を合成し、メチル化CpGに結合するか蛍光偏光解消法により解析した結果、両配列ともメチル化CpGに結合することが示唆された。しかし、得られたRNA配列は非メチル化CpGに対しても同様に結合することが示唆されたため、メチル化CpGのメチル基を特異的に認識していない可能性が考えられた。

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

平成24年度はRNAアプタマーのスクリーニング系を構築し、メチル化CpGに結合するRNAアプタマーのスクリーニングを実施した。その結果、当初の計画通り、メチル化CpGに結合すると考えられるRNAアプタマーを取得することが出来たため、おおむね順調に進展していると考えている。一方、得られたRNAアプタマーは非メチル化CpGにも同様に結合することが示唆されたため、アプタマーの特異性を改良する必要があると考えられる。

今後の研究の推進方策

これまでは、メチル化CpGを標的分子としてRNAアプタマーのスクリーニングを実施したが、得られたRNAアプタマーの特異性に問題があった。そこで、今後はメチル化した二本鎖DNAに対してRNAアプタマーのスクリーニングを実施し、特異的にメチル化DNAを認識するアプタマーを取得することを試みる。

次年度の研究費の使用計画

H24年度はアプタマーのスクリーニングを実施し、メチル化CpGに結合するアプタマーを取得できたが、非メチル化CpGにも結合した。そのため、本アプタマーの詳細な特性解析を実施できなかったため、H24年度の予算の内一部はH25年度に繰り越した。H25年度は繰り越した予算を使いRNAアプタマーのスクリーニングを再度実施する予定である。その後、H25年度分の予算で得られたRNA配列が二本鎖メチル化DNAに結合するか解析するために、SPRチップや蛍光修飾RNAを購入する予定である。また、高感度メチル化DNA検出システムを構築するために、RNAアプタマーにプローブDNAを連結したキメラ核酸を購入する予定である。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (11件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] An Optical Biosensing System Based on Interference-Enhanced Reflection with Aptameric Enzyme Subunits of Thrombin.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida W., Yamamoto H., Ikebukuro K.
    • 雑誌名

      Anal. Lett.

      巻: 46 ページ: 242-249

    • DOI

      DOI: 10.1080/00032719.2012.718828

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid cytotoxicity screening platform for amyloid inhibitors using a membrane-potential sensitive fluorescent probe.2013

    • 著者名/発表者名
      Kim J., Sasaki Y., Yoshida W., Kobayashi N., Veloso A.J., Kerman K., Ikebukuro K., Sode K.
    • 雑誌名

      Anal Chem.

      巻: 85 ページ: 185-192

    • DOI

      doi: 10.1021/ac302442q

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Affinity improvement of a VEGF aptamer by in silico maturation for a sensitive VEGF-detection system.2013

    • 著者名/発表者名
      Nonaka Y., Yoshida W., Abe K., Ferri S., Schulze H., Bachmann T., Ikebukuro K.
    • 雑誌名

      Anal Chem.

      巻: 85 ページ: 1132-1137

    • DOI

      doi: 10.1021/ac303023d

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Partial Peptide of α-Synuclein Modified with Small-Molecule Inhibitors Specifically Inhibits Amyloid Fibrillation of α-Synuclein.2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida W., Kobayashi N., Sasaki Y., Ikebukuro K. and Sode K.
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 14 ページ: 2590-2600

    • DOI

      doi: 10.3390/ijms14022590

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a method to measure DNA methylation levels by using methyl CpG-binding protein and luciferase-fused zinc finger protein.2012

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka D, Yoshida W, Abe K, Wakeda H, Hata K, Ikebukuro K.
    • 雑誌名

      Anal Chem.

      巻: 84 ページ: 8259-8264

    • DOI

      doi: 10.1021/ac3015774

    • 査読あり
  • [学会発表] アプタマーとペプチド核酸を用いた血管内皮細胞増殖因子の検出システムの開発2013

    • 著者名/発表者名
      三田千福、阿部公一、深谷剛弘、吉田亘、池袋一典
    • 学会等名
      2013年電気化学会第80回大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20130329-20130331
  • [学会発表] 微生物ゲノムDNAの電気化学的検出法に向けたGDH融合ジンクフィンガー蛋白質の開発2013

    • 著者名/発表者名
      李鎭熙、毛塚麻希、巽敦郎、阿部公一、吉田亘、池袋一典
    • 学会等名
      2013年電気化学会第80回大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20130329-20130331
  • [学会発表] CpGアイランドから見出されたグアニン四重鎖形成配列と低分子化合物の相互作用解析2013

    • 著者名/発表者名
      真島聡芸、飯田圭介、中村貴大、吉田亘、寺正行、池袋一典、長澤和夫
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会(2013)
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] ゲノム中のG-quadruplex構造形成配列に着目したアプタマー探索法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      齊藤大希、横山智美、吉田亘、池袋一典
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会(2013)
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] 特異的蛍光リガンドとDNAマイクロアレイを基盤とした新規グアニン四重鎖形成配列の網羅的検出法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      飯田圭介、中村貴大、吉田亘、横山智美、寺正行、中林一彦、清宮啓之、秦健一郎、池袋一典、長澤和夫
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会(2013)
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] GDH融合ジンクフィンガー蛋白質を用いた微生物ゲノムの電気化学的検出法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      LEE Jinhee、毛塚麻希、巽敦郎、吉田亘、阿部公一、池袋一典
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会(2013)
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] ゲノム中のG-quadruplex形成配列情報に基づいたバイオマーカー結合アプタマーの探索2013

    • 著者名/発表者名
      吉田亘、横山智美、齊藤大希、池袋一典
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会(2013)
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] In silico selection of aptamer based on genomic information2012

    • 著者名/発表者名
      Taiki Saito, Wataru Yoshida, Kazunori Ikebukuro
    • 学会等名
      The 39th International Symposium onNucleic Acids Chemistry
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20121115-20121117
  • [学会発表] In silico アプタマー探索法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      吉田亘、齊藤大希、池袋一典
    • 学会等名
      第6回バイオ関連化学合同シンポジウム2012
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20120906-20120908
  • [学会発表] アミロイドオリゴマー結合DNAアプタマーのオリゴマー結合特異性の解析2012

    • 著者名/発表者名
      塚越かおり、阿部公一、吉田亘、早出広司、池袋一典
    • 学会等名
      第6回バイオ関連化学合同シンポジウム2012
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20120906-20120908
  • [学会発表] VEGF結合アプタマーのin silico maturation2012

    • 著者名/発表者名
      野中芳彦、深谷剛弘、阿部公一、吉田亘、池袋一典
    • 学会等名
      第6回バイオ関連化学合同シンポジウム2012
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20120906-20120908
  • [産業財産権] アプタマーの製造方法2012

    • 発明者名
      池袋一典、吉田亘
    • 権利者名
      国立大学法人東京農工大学
    • 産業財産権種類
      特許権
    • 産業財産権番号
      特願2012-155095
    • 出願年月日
      2012-07-10
  • [産業財産権] 四重らせんDNA検出プローブ及びそれを用いた四重らせん構造の検出方法2012

    • 発明者名
      長澤和夫、池袋一典、吉田亘、飯田圭介
    • 権利者名
      国立大学法人東京農工大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2012-191027
    • 出願年月日
      2012-08-31

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公開日: 2014-07-24  

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