Development of Single-Molecule Epi-transcriptome Quantum measurement method

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生体分子の疾病や環境変化にともなう分子修飾・分子ダメージを包括的に見るエピオミクスのためのナノ流路集積したデバイスによる１分子量子計測法の確立を行っている．今期，ナノ１分子量子計測法の計測効率を向上させるため，複数センサーギャップ電極を持つデバイスを作成した．これを用いて，血漿成分中に存在するDNAおよびRNAの核酸塩基鎖を捕集・精製し，脱塩処理をする試料調整法の確立を行った．こうした調整法を用いて，実試料中のメチル化（5mCやm6A），オキソメチル化（AOMe, GOMe等）の稀少エピ分子を含むRNAの計測を行った．その結果，miRNAの中のエピ修飾の割合を，修飾種と配列ごとに定量することに成功した．これまで，特定miRNA配列中の5mC修飾が近傍のm6A修飾を促進することを見出し，エピオミクスの存在を１分子レベルで確認することに可能であることを示した．またメチル化修飾以外の化学修飾種として，アセチル化やオキソ化，オキソメチル化，アルデヒド化核酸について1分子検出に成功した．驚くべきことは，がん患者中から抽出したマイクロRNAで，オキソメチル化したアデニンが存在することを１分子レベルではじめて検出し，他のRNAの化学修飾が，細胞の計時変化，サンプリング時期の変化により．修飾率が変化することから，修飾分子ごとの相関が１分子検出で得られた発見が裏付けられた．このことは，この１分子検出を基盤とした方法論が，１分子レベル明らかすることが，エピオミクスの包括的に理解することを可能であることを示す成果である．