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2008年8月19日

テーラーメイド医療の実現に貢献

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世界初、DNAを電極に固定せず電気的にSNPを識別
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松下電器産業株式会社は、甲南大学杉本直己教授と共同で、薬効や病気の発症リスクなど個々の体質に影響を与える個人ごとのDNA[1]配列の違い(SNP[2])を電気的に識別する技術を開発しました。本技術は、世界で初めてDNAを固定せずに電流計測することにより、正確かつ安価なSNP識別を実現しました。

【効果】

本技術を用いることで、正確かつ安価に一人ひとりの薬効や病気の発症リスクを知ることができます。今後、一般病院や診療所などの医療現場で個人の体質に合わせた健康管理や医薬品処方を可能にする技術として、展開が期待できます。

【特長】

今回開発した電気的SNP識別技術は、以下の特長を有しています。

  1. DNA配列の違いに対応してDNA複製反応の有無を厳密に制御し、正確にSNPを識別
  2. 世界で初めて、識別用の人工DNAを電極に固定することなく [個別送料] 関西ペイント [294-847] レタンPGフリート反応形シンナー 速乾形 16L [取寄]、電気的にSNPを識別

【内容】

本開発は、以下の新規技術により実現しました。

  1. DNA複製反応の有無を厳密に制御できる、識別用人工DNAの塩基配列設計技術
  2. DNA複製の際に放出されるリン酸化合物[3]の量を、酵素反応で生じる電流値として測定する電気的検出技術

【従来例】

従来の識別技術では、DNA複製反応を厳密に制御することが困難であったため、

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、SNPの正確な識別が困難でした。また、識別用人工DNAを固定するための特殊で高価な電極が必要でした。

【特許】

国内: 24件 海外: 22件(出願中を含む)


【特長の詳細説明】

  1. DNA配列の違いに対応してDNA複製反応の有無を厳密に制御し、正確にSNPを識別
     検査対象のDNAに対して複製反応の有無を利用してSNPを識別するために、人工的に合成した20塩基程度の短い一本鎖DNAをあらかじめ用意しておきます。この人工DNAの塩基配列は WinmaX SPORTS AP3 TOYOTA イスト フロント用 【品番676】 型式NCP110,ZSP110 年式07.07-、検査対象のDNAに対応した塩基配列となるように設計します。これにより、検査対象DNAのSNP部位が人工DNAの塩基に対して相補的な塩基であった場合には人工DNAの複製反応が起こり Project μ プロジェクトミュー ブレーキパッド RACING-N1 リア ローレル KSC33(ABS付)、また、非相補的な塩基であった場合には複製反応が起こらないよう厳密に制御することができ、正確にSNPの有無を識別できます。
  2. 世界で初めて、識別用の人工DNAを電極に固定することなく、電気的にSNPを識別
     従来、電気的にSNPを識別するには、あらかじめ識別用の人工DNAを固定させた特殊で高価な電極を用意する必要がありましたが、固定する量を制御することが難しく、結果がばらつくという課題がありました。また、DNAを固定せずに蛍光色素を用いて光学的に識別する方法もありましたが 、光学系を備えた大型で高価な検査装置が必要でした。今回、識別用の人工DNAを電極に固定せず溶液中に溶解させた状態で、電気的にSNPを識別することを実現させました。

    【内容の詳細説明】

    1. DNA複製反応の有無を厳密に制御できる、識別用人工DNAの塩基配列設計技術
       検査対象DNAのSNP部位から2番目および3番目の塩基と非相補的な関係となるような塩基配列を有する識別用人工DNAを用意すると、SNP部位が相補的な塩基の場合には人工DNAからの複製反応が起こりますが、非相補的な塩基の場合には複製反応は起こらないことを見出しました。
    2. DNA複製の際に放出されるリン酸化合物の量を、酵素反応で生じる電流値として測定する電気的検出技術
       DNA複製反応の際に、一塩基複製されるごとに反応副産物としてピロリン酸と呼ばれるリン酸化合物が1分子放出されます。このピロリン酸の量に応じて電流として検出できる新規な酵素反応系を開発しました。3種類の酵素を用いて、ピロリン酸の量を電子伝達体であるフェロシアン化カリウムの量に変換し、その酸化電流を測定することに、世界で初めて成功しました。

      【用語の説明】

      [1]DNA(Deoxyribonucleic Acidの略)
      デオキシリボ核酸という物質です。生物の生命活動にはタンパク質の合成が必要ですが、その設計図がDNAです。DNAを構成する4種類の塩基(アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、チミン(T))の並び方が、合成すべきタンパク質の種類や量を制御しています。DNAの立体構造は、2本のDNA鎖が二重らせん構造をとりますが、この構造中でAはTと、GはCと特異的に結合して塩基対を形成するという性質に基づいています(塩基対を形成できるこれら塩基の組み合わせを相補的、これら以外の塩基対を形成できない組み合わせを非相補的と呼びます)。また、二本鎖の片方が鋳型となってDNAが複製され、遺伝情報として伝えられます。
      [2]SNP(Single Nucleotide Polymorphismの略)
      DNAの塩基配列に見られる個体差のうち、特に一塩基対が異なる状態およびその部位のことを指します。ヒトのDNA構成塩基30億対には、SNPが百万種類以上存在すると言われています。これら塩基配列の多様性によって、薬の効き方や病気のかかりやすさに個人差が生じることが明らかになってきています。
      [3]リン酸化合物
      DNA複製反応の過程における反応副産物として、一塩基複製されるごとにピロリン酸と呼ばれるリン酸化合物が1分子放出されます。

      【図】

      SNP識別技術の概要