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2016 年度 実績報告書

機能性核酸を用いた細胞表層分子化学

研究課題

研究課題/領域番号 26288081
研究機関東京大学

研究代表者

山東 信介  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20346084)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード細胞膜 / センサー / 生体分子
研究実績の概要

本研究課題では、細胞膜上での分子センシングを目指し、細胞表層にて機能する機能性核酸分子の開拓を目指している。本年度は、昨年度までの進捗をもとに、「生体イメージング応用」、「サイトカインイメージング」を中心に、蛍光アプタマーセンサーの開発研究、および細胞応答をoutputとする新たな細胞表層分子センシング系の開拓を進めた。
「生体イメージング応用」:昨年度までに、伝達物質に対して高いOFF/ON応答を示す改良型蛍光アプタマーセンサーの開発を実現している。今年度は引き続き、その応用と特にメカニズムの理解を進めた。また、現在までに得られた知見をもとに、細胞表層受容体にアンカリングでき、伝達物質の1つであるアデニン系分子に対して細胞応答を誘発する核酸アプタマーモジュールの開拓を進めた。核酸モジュールを設計・調整し、実際に細胞表層での実験を実施した。その結果、細胞表層へのアンカリングは実現できたが、残念ながら現時点では分子センシングに基づく細胞機能制御には至っていない。溶液系で機能することを考慮すると、細胞表層での核酸高次構造形成や複合体形成における熱力学的特性など、特殊な反応場における核酸挙動のより詳細な理解が必要であることが示唆された。
「サイトカインイメージング」:免疫に関係するサイトカインの1つであるIFN-γに応答する蛍光核酸アプタマーセンサーの開発に成功し、これら蛍光アプタマーセンサーの細胞表層への固定化、実際に細胞表層におけるIFN-γの蛍光分子センシング(外部添加)を実現している。蛍光アプタマーセンサーの特性解析から、蛍光応答メカニズムの詳細な理解を進めた。今後、種々の蛍光核酸アプタマーセンサー設計に繋がる知見を得た。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件)

  • [雑誌論文] BODIPY-labeled Fluorescent Aptamer Sensors for Turn-on Sensing of Interferon-gamma and Adenine Compounds on Cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Tsuchiya, Siti N. Hashim, Shoko Ise, Takafumi Furuhata, Kiyohiko Kawai, Rie Wakabayashi, Masahiro Goto, Noriho Kamiya, Shinsuke Sando
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 32 ページ: 543-547

    • DOI

      http://doi.org/10.2116/analsci.32.543

    • 査読あり / 謝辞記載あり

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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