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

基本信息

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

项目摘要

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。

今年，我们进行了研究，目标是将去年开发的多维数字测量技术应用于高性能酶的筛选。结果，我们成功地建立了将DNA和酶固定在微室中的技术，这是酶选择系统的基础，以及固定化酶的多维测量技术。此外，在模拟实际选择的演示中，他们成功地基于多维测量识别了酶变体。 (1) 将多维数字测量技术应用于高性能酶的筛选 - 为了将去年开发的多维数字测量技术应用到高性能酶的筛选中，我们首先将编码待选酶的DNA置于其中一个分子在一个房间里一次建立了修复它的技术。・我们建立了一种在每个室中从固定的单分子 DNA 表达酶的方法。通过将 DNA 固定在室中，我们建立了一种将 DNA 与室中编码的酶结合起来的方法。・我们通过在改变抑制剂浓度的同时反复测量其活性，成功确定了由单分子 DNA 表达并固定的模型酶碱性磷酸酶 (ALP) 的 IC50。・作为假设实际选择的演示，将两种源自大肠杆菌的 ALP 突变体 DNA 混合并固定在一个室中，并表达酶。・固定在每个室中，以及两种抑制剂（磷酸、钒酸盐）的 IC50。确定了每个 DNA 分子的值。然后我们验证了是否可以根据两个 IC50 区分两种类型的突变 DNA。结果表明，可以正确区分两种类型的突变DNA。未来通过开发一种从腔室中收集 DNA 的方法，预计将建立一个能够以前所未有的评估标准选择高功能酶的系统。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shingo Honda;Yoshihiro Minagawa;Hiroyuki Noji;Kazuhito V. Tabata
通讯作者：
Kazuhito V. Tabata

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

本田信吾其他文献

フランスにおける最初期ペスタロッチ受容の思想的基盤 ――マルク＝アントワーヌ・ジュリアン以前の動向に着目して――

法国最早接受裴斯泰洛齐的意识形态基础 - 关注马克·安托万·朱利安之前的趋势 -

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
教育哲学研究
影响因子：
0
作者：
本田信吾;田端和仁;皆川慶嘉;野地博行;吉野敦
通讯作者：
吉野敦

Multi-Dimensional (MD) Digital Bioassay unveils heterogeneous drug-susceptibility of influenza A virus in a single-virus resolution

多维 (MD) 数字生物测定以单一病毒分辨率揭示甲型流感病毒的异质药物敏感性

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tetsu Sato;Brian K. Breedlove;Shinya Takaishi;Masahiro Yamashita;Keiichi Katoh;本田信吾
通讯作者：
本田信吾

気中に浮遊するPenicillium italicum分生子の大気圧プラズマによる殺菌

常压等离子体对空气中意大利青霉分生孢子的灭菌

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
農業食料工学会九州支部誌
影响因子：
0
作者：
T. Komeda;Y. Sainoo;S. Shahed;T. Kobayashi;N. Endo;H. Fukidome;S. Watanabe;本田信吾;内野敏剛，高間翠，高木浩一，高橋克幸，小出章二，田中史彦，清原正光
通讯作者：
内野敏剛，高間翠，高木浩一，高橋克幸，小出章二，田中史彦，清原正光