NDLI: Discrimination of Target Proteins using Array Sensor with Liposome Encapsulating Fluorescent Molecules by Principal Component Analysis

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Discrimination of Target Proteins using Array Sensor with Liposome Encapsulating Fluorescent Molecules by Principal Component Analysis

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Imamura, Ryota
Copyright Year	2015
Abstract	[はじめに] 今回,前回[1]に引き続きターゲットとなるタンパク質の種類・濃度を識別することを主な目的として,蛍光分子封入リポソームをバイオセンサ素子として用いた蛍光アレイセンサによる計測,解析を行った。リポソームとターゲットタンパク質が相互作用をすることでリポソームの流動性が変化し,リポソーム内水相から蛍光分子が漏出する。セル毎にリポソームから漏出する蛍光分子の蛍光強度を計測し,上記相互作用の検出を行う。微量サンプルを用いる多検体測定を,アレイを用いて行うため,大量のデータの効率的解析が必要となる。そこで,このような用途に合う統計解析として主成分分析を行った。主成分分析は多くの特性を持つ多変量のデータを互いに相関の無い,少ない個数の特性値にまとめる手法であり,特性値の個数を減らすことでデータの持つ本質的な特徴の見通しを良くするための手法[2]とされるからである。 [実験内容と結果] 本実験には DPPC(1,2-Dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine),DSPC(1,2-Distearoyl-snglycero-3-phosphocholine),コレステロール含有 DPPC(DPPC : Cholesterol = 66 mol% : 33 mol%)の 3 種類のリポソームを,ターゲットタンパク質は従来から利用している CAB(Carbonic anhydrase from bovine)とリゾチームを用いた[1]。コレステロールは生体膜に含まれる脂質の一種であり,コレステロールが脂質膜に含有されることでリポソームの流動性が変化することが知られている[3][4]。700 μm×700 μmのセルを 3×3 で構成した PDMS アレイにターゲットタンパク質を添加した種々脂質膜リポソーム溶液を各セルに 0.7 μL 導入し,蒸発防止用にアレイ上にカバーガラスを形成し,測定系[1]に設置した。励起光をアレイに照射して CMOS イメージャでリポソームから漏出した蛍光分子が放出する蛍光をアレイ全体で同時撮像し,セル毎の蛍光強度特性を測定し, 相対蛍光強度(RF)を求めた。相対蛍光強度は RF = ΔI / I0 = (I I0) / I0 (I : 測定開始後のある時刻の蛍光強度,I0 : 測定開始時の蛍光強度)の式で計算した。今回リポソームの濃度は 10 mM,ターゲットタンパク質の濃度は CAB が 30, 100, 300, 500 μM,リゾチームが 70, 300, 500, 700 μMとした。測定開始から 60 分経過時の相対蛍光強度の平均値を主成分分析した。DPPC,DSPCにおける相対蛍光強度を図 1に,主成分分析により得られた分析結果を図 2 に示す。これは得られた主成分(PC1~PC3)においてターゲットタンパク質濃度に対応した主成分得点を示している。これよりタンパク質種,濃度毎に分かれており,またタンパク質無添加時 (water)においてもタンパク質の点と分かれていることから,本測定系においてターゲットタンパク質種・濃度の識別が出来ることが示唆された。
File Format	PDF HTM / HTML
Alternate Webpage(s)	https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2015a/13a-2B-5/public/pdf?type=in
Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article

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