Development of Single-Molecule Epi-transcriptome Quantum measurement method

单分子表观转录组量子测量方法的开发

• 批准号: 21H01741
• 负责人: 大城 敬人
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01741/
• 关键词: エピオミクス; 1分子計測; ナノデバイス; マイクロRNA; 人工知能; 核酸塩基; １分子計測; 生体高分子; トンネル現象; DNA; RNA

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．

Biomolecule disease environment, molecular repair, molecular repair There is a DNA filter in the blood ingredient, and there is a RNA nucleic acid base trap in the blood ingredient. The whole method is used to make sure that the bank is correct. The method is used to make sure that the bank is correct. The number of rare molecules (AOMe, GOMe, etc.) contains RNA calculations. The results show that the repair of all kinds of drugs in miRNA has been successfully completed, and that in a specific miRNA configuration, the 5mC repair is close to the M6A repair to improve the performance of the device. There is a molecular weight that confirms that it is possible to detect a chemical modification other than chemical repair. The chemical modification is not effective, the nucleic acid is purified, the nucleic acid molecule is successfully expressed, and the RNA is extracted from the patient. This is not true because there is a problem that the molecular weight of the molecule is changed, that is, the chemical repair of the molecule, the temperature of the cell, the temperature, the temperature, the temperature The molecular weight of 1 molecule is the basis of the method, and the molecule of 1 molecule is clear that it is possible to understand the results.

项目成果

Bio-molecular Sensing for Medical Applications Based on Single Molecule Electrical Measurement by Nanodevices

基于纳米器件单分子电测量的医疗应用生物分子传感

• DOI: 10.2116/bunsekikagaku.72.87
• 发表时间: 2023
• 期刊: BUNSEKI KAGAKU
• 影响因子: 0.2
• 作者: Kyoko Nakajima;Shota Araki;Masahiro Kawahara;Michihisa Koyama;Takahito Ohshiro
• 通讯作者: Takahito Ohshiro

１分子エピオミクス解析がひらく環境があたえる動植物への影響の理解と応用

单分子表观组学分析为理解和应用环境对动植物的影响打开了大门

• 发表时间: 2023
• 期刊: アグリバイオ
• 作者: Bamba Takahiro;Guirimand Gregory;Kondo Akihiko;Hasunuma Tomohisa;大城敬人
• 通讯作者: 大城敬人

１量子計測をもちいた１分子DNAメモリの開発

利用单量子测量开发单分子 DNA 存储器

• 发表时间: 2022
• 作者: 平尾佳那絵;佐々木成朗;河原正浩;蓮沼誠久;沈 安東，鍜治 怜奈，足立 智;大城敬人
• 通讯作者: 大城敬人

Single-Molecule Electrical RNA Detection Towards COVID-19 detection

单分子电 RNA 检测迈向 COVID-19 检测

• 发表时间: 2022
• 作者: Ohshiro Takahito;Konno Masamitsu;Asai Ayumu;Komoto Yuki;Yamagata Akira;Doki Yuichiro;Eguchi Hidetoshi;Ofusa Ken;Taniguchi Masateru;Ishii Hideshi;大城敬人;大城敬人;大城敬人;大城敬人;大城敬人;大城敬人;大城敬人;大城敬人
• 通讯作者: 大城敬人

Single‐Molecule Classification of Aspartic Acid and Leucine by Molecular Recognition through Hydrogen Bonding and Time‐Series Analysis

通过氢键分子识别和时间序列分析对天冬氨酸和亮氨酸进行单分子分类

• DOI: 10.1002/asia.202200179
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemistry - An Asian Journal
• 作者: Ryu Jiho;Komoto Yuki;Ohshiro Takahito;Taniguchi Masateru
• 通讯作者: Taniguchi Masateru