Multi-Dimensional (MD) digital assay for analysis of influenza virus heterogeneity

用于分析流感病毒异质性的多维 (MD) 数字测定

• 批准号: 20J13346
• 负责人: 本田 信吾
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J13346/
• 关键词: デジタルバイオアッセイ; デジタルバイオ分析; 一分子計測; 一粒子計測; 多次元計測; インフルエンザウイルス; アルカリフォスファターゼ

今年度は、昨年度開発した多次元デジタル計測技術を、高機能酵素選抜に展開することを目標として研究に取り組んだ。結果として、酵素選抜系の基盤となるマイクロチャンバーへのDNAおよび酵素の固定技術と、固定した酵素の多次元計測技術を確立することに成功した。さらに実際の選抜を想定した実証で、多次元計測に基づき酵素変異体を判別することにも成功した。(1)　多次元デジタル計測技術の高機能酵素選抜への展開・昨年度開発した多次元デジタル計測技術を高機能酵素選抜に展開するため、まず選抜対象の酵素をコードしたDNAを一分子ずつチャンバー内に固定する技術を確立。・固定した一分子DNAから各チャンバー内で酵素を発現・チャンバーに固定することで、DNAとそこにコードされた酵素をチャンバー内で対応付ける手法を確立。・一分子DNAから発現させ固定したモデル酵素アルカリフォスファターゼ (ALP)について、阻害剤濃度を変化させながら繰り返し活性を計測し、IC50を決定することに成功。・実際の選抜を想定した実証として、大腸菌由来ALPの2種類の変異体DNAを混合してチャンバーに固定後、酵素を発現・各チャンバーに固定し、二つの阻害剤 (リン酸、バナジン酸)に対するIC50をDNA一分子ごとに決定した。そして二つのIC50に基づき2種類の変異体DNAを区別できるか検証した。その結果、2種類の変異体DNAを正しく区別できることが実証された。今後チャンバーからDNAを回収する手法を開発することで、これまでにない評価軸で高機能酵素を選抜できる系が確立できると期待される。

This year, the development of multi-element measurement technology, high-function enzyme selection, and research groups were launched. The results showed that the enzyme selection system was successfully established by DNA and enzyme immobilization techniques. In this paper, we try to determine the molecular weight of the enzyme and determine the molecular weight of the enzyme (1)Development of high function enzyme selection technology for multiple element measurement technology was developed last year. The technology of high function enzyme selection for multiple element measurement technology was established. Immobilization of a molecule of DNA, enzyme production, DNA immobilization, enzyme production, enzyme production A molecule of DNA was found to be immobilized, enzyme activity (ALP) was measured, and IC50 was determined successfully. In the process of selection, it is proved that two kinds of heterologous DNA from Escherichia coli ALP are mixed, immobilized, enzyme is developed, immobilized, and two kinds of inhibitors (acid and acid) are determined. The difference between two kinds of DNA and two kinds of foreign DNA is detected by IC50. The result is that there are two kinds of heterogeneic DNA. In the future, the method of DNA retrieval will be developed, and the system of high-function enzyme selection will be established.

项目成果

一つひとつの生体分子・粒子の活性を多条件下で測定可能なデジタルバイオ計測技術の開発

开发可测量多种条件下单个生物分子和颗粒活性的数​​字生物测量技术

• 发表时间: 2020
• 作者: T. Komeda;Y. Sainoo;S. Shahed;T. Kobayashi;N. Endo;H. Fukidome;S. Watanabe;本田 信吾
• 通讯作者: 本田 信吾

Multidimensional Digital Bioassay Platform Based on an Air-Sealed Femtoliter Reactor Array Device

• DOI: 10.1021/acs.analchem.0c05360
• 发表时间: 2021-03-12
• 期刊: ANALYTICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 7.4
• 作者: Honda, Shingo;Minagawa, Yoshihiro;Tabata, Kazuhito, V
• 通讯作者: Tabata, Kazuhito, V

Development of multi-dimensional in vitro enzyme screening system

多维体外酶筛选系统开发

• 发表时间: 2021
• 作者: Shingo Honda;Yoshihiro Minagawa;Hiroyuki Noji;Kazuhito V. Tabata
• 通讯作者: Kazuhito V. Tabata

Multidimensional (MD) digital bioassay: A versatile platform to study single biological entities in unprecedented resolution

多维 (MD) 数字生物测定：以前所未有的分辨率研究单一生物实体的多功能平台

• 发表时间: 2021
• 作者: Shingo Honda;Yoshihiro Minagawa;Hiroyuki Noji;Kazuhito V. Tabata
• 通讯作者: Kazuhito V. Tabata

『多次元』酵素スクリーニング法の開発

开发“多维”酶筛选方法

• 发表时间: 2021
• 作者: Shingo Honda;Yoshihiro Minagawa;Hiroyuki Noji;Kazuhito V. Tabata
• 通讯作者: Kazuhito V. Tabata