2005 Fiscal Year Annual Research Report
生細胞における1分子操作・1分子観察技術の開発と情報伝達機構の解明
Project/Area Number |
04J07776
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
田中 慎一 大阪大学, 生命機能研究科, 特別研究員(PD)
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Keywords | 検出プローブ / 半導体微粒子 / 配列制御 / DNA / 自己組織化 / 原子間力顕微鏡 / 酵素反応 / 走査型チップエンハンスト蛍光顕微鏡 |
Research Abstract |
生細胞の代表的な生理的機能である増殖と分化を分子レベルで理解するためには分子レベルでの分子の操作・観察を行う必要がある。そこで本研究では1分子レベルでの計測・観察を可能とする装置及び検出プローブの開発を遂行してきた。半導体微粒子は従来の蛍光分子で起こる退色などの問題も無く、入射光による発光波長(色)がそのサイズに依存し、単一の材料で幅広い波長の光を発光させることが可能であるため、新しいプローブとしての応用が期待されている。そこで本年度は主に半導体微粒子による生体高分子の修飾および配列制御について研究を行い異種類のタンパク質及び遺伝子の標識および検出プローブの開発を中心に行ってきた。 半導体微粒子の配列制御を行うために、本研究ではDNAの相補性と自己組織化を利用した。鋳型となるDNAの合成は100塩基のDNAを酵素反応により連結させることで行った。出発物質として用いたこの100塩基のDNAは2箇所において18塩基程度の特異的な配列を有しており、それぞれの相補鎖を異なる半導体微粒子で標識することによって2種類の半導体微粒子による規則的な配列を作製することが可能である。一方、2種類の半導体微粒子によるDNAの修飾はそれぞれビオチン-アビジン反応とアミノ基-カルボキシル基間の反応を利用することで行った。最後に合成した鋳型DNAと半導体微粒子-DNAを生理食塩水中で混合し、アニール処理を行うことで半導体微粒子の配列を行った。 このようにして調整した試料について原子間力顕微鏡及び走査型チップエンハンスト蛍光顕微鏡を用いて構造観察及び発光スペクトルの測定を行ったところ、観察された半導体微粒子-DNA複合体からそれぞれの半導体微粒子の発光スペクトルが得られたことから異種類の半導体微粒子配列の形成と特定の塩基配列の標識が確認できた。
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