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超高感度遺伝子検出···多価タンパク質光学センサーを開発

ナノバイオ融合技術基盤の精密疾病診断への活用に期待


韓国生命工学研究院は同研究院危害要素感知BNT研究団のカン・テジュン博士とKAIST化学科のチョン・ヨンウォン教授、キム・ボンス教授研究チームが二重鎖遺伝子にのみ選択的に結合する多価(Multivalent)形態のタンパク質を合成し、これを金ナノワイヤ光学センサーに用いて秒高感度で遺伝子を検出することに成功したと12月14日に発表した。

多価形態のタンパク質は同じタンパク質が複数個つながった形態のタンパク質構造体を指す。

研究チームはタンパク質工学工程で二重鎖遺伝子と特異的に結合する多価形態のタンパク質を合成した。研究チームはタンパク質が二重鎖遺伝子に対して高い結合力をもつことを確認した。同時にタンパク質が単一鎖遺伝子に対する非特異的な結合力も増加して遺伝子検出に問題点を示す現象も発見した。

研究チームは開発された多価形態のタンパク質の表面電荷を調節して標的遺伝子に対して特異的に結合し、非標的遺伝子に対しては完璧に結合しない最適な多価形態のタンパク質を開発した。

最適化された多価形態のタンパク質を金ナノワイヤ光学センサーに用いてアトモル濃度(Attomolar)の濃度レベルの遺伝子検出に成功した。アトモル濃度は1リットルの溶媒に6.02×105個の遺伝子だけが存在する極めて低い濃度。

研究に当ったカン・テジュン博士は「研究結果はタンパク質の表面電荷改質を通じて非特異的な結合をどのように減少させられるかを示すもの。高感度、高特異疾病診断技術の開発に役立つものと期待される」と述べた。

研究成果は化学分野の学術誌『Angewandte Chemie International Edition』電子版に10月25日付で掲載された。







[2017-12-19]

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