1分子の分離、機能評価が可能なマイクロシステムを用いた高機能蛋白質の創製法

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558088
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 船津 高志 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00190124)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根本 直人 (株)GEN COM, 研究開発1室, 主任研究員 ; 月田 承一郎 京都大学, 大学院・医学研究科, 教授 (50155347) ; 庄子 習一 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00171017)
• Keywords: マイクロシステム / 分子ソーター / 1分子検出

Research Abstract

ポストゲノムではプロテオーム解析とタンパク質相互作用解析が求められている。そのためのアプローチとしてオルガネラなどの超分子複合体の単離・精製を行い、構成生体分子の同定を行おうと考えている。これを実現するため、超分子複合体の検出・単離を微小流路(入り口が1つ、出口が2つのY字型流路、流路幅30μm、深さ4μm)で行う生体分子ソーターを開発している。キャリア溶液には37℃を境に高温でゲル、低温でゾルと可逆的な相転移を起こす熱感受性ハイドロゲルを加えておき、赤外レーザー(1480nm:水の極大吸収波長)の局所加熱によって分岐した流路の一方にゲルによる栓(ゲルバルブ)を形成させ、それを切り替えることによって流しわけを可能とした。分離作業を自動化するため、単離する超分子複合体を蛍光標識しておき、それらが発する蛍光を光電子倍増管によって検出して、バルブを切り替えた。この生体分子ソーターを評価するため、直径1μmと0.2μmの蛍光ビーズを蛍光強度の違いで分離した。下の図は実際に2種類の蛍光ビーズを分離している様子である。我々が開発したソーターはスイッチング時間120msで検出・分離を行うことができた。また、6時間以上の長時間運転も可能であった。さらに生体分子の検出・分離も可能であることを蛍光標識したλファージDNAで確認した。

Research Products

• [Publications] Funatsu, T. et al.: "Rapid and sensitive detection method of a bacterium using GFP reporter phage"Microbiol.Immuno.. 46. 365-369 (2002)
• [Publications] Fujiwara, I. et al.: "Microscopic analysis of polymerization dynamics with individual actin filaments"Nature Cell Biol.. 4. 666-673 (2002)
• [Publications] Shirasaki, Y. et al.: "A novel biomolecule sorter using thermosensitive hydrogel in micro flow system"Micro Total Analysis System 2002. 925-927 (2002)
• [Publications] 船津高志: "1分子蛍光イメージング技術による生命現象の解析"可視化情報学会誌. 22. 18-21 (2002)
• [Publications] 座古保, 船津高志: "生体機能を1分子レベルで探る"分光研究. 51. 3-14 (2002)