Tateno Hiroaki, 다바카라 주소 시스템 제어 연구 그룹, 다바카라 주소 시스템 제어 연구 그룹, 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (이하 "AIST") 및 Sunanda Keisham, 인간 생물학 대학원생, Tsuka의 10,000 바카라 주소에서 분리 된 Sunanda Keisham, Sunanda Keisham, Tsukuba의 10,000 바카라 주소에서 표현 된 Sunanda Keisham 재료포도당 체인및 RNA차세대 시퀀서액적타입 1 바카라 주소 글리코 실화/RNA 시퀀싱 방법 (액적 유형scgr-seq방법)가 개발되었습니다
바카라 주소 표면 글리 칸은 다양한 질병에 대한 약물 발견 목표와 재생 의학을위한 바카라 주소의 품질 관리에 사용됩니다 이전에는 우리DNA 바코드|Lectin8994_9316
이 기술의 세부 사항은 2024 년 1 월 2 일에 제공 될 예정입니다작은 방법"에서 온라인으로 게시 됨
최근 몇 년 동안, 암의 병리를 명확하게하기 위해, 알츠하이머 병, 생활 양식 관련 질병 및 기타 질병 및 신약 개발 및 예방 방법을 개발하기 위해, 이러한 질병을 유발하는 바카라 주소에서 표현되는 모든 생체 모성의 정보 (Omics Information)를 개발하는 기술의 발달 특히, 건강하고 오래 지속되는 사회를 실현하는 데 필요한 새로운 의료 기술을 개발하기 위해서는 전통적인 바카라 주소 집단 (벌크)이 아닌 각 바카라 주소에 대한 omics 정보를 습득해야합니다 이것은 우리가 질병 발병의 메커니즘을 더 잘 이해할 수있게 해줄 것이며, 우리는 다바카라 주소 상호 작용 및 조직에 적은 수의 질병 바카라 주소 만 존재하는 대상 질병 바카라 주소와 같이 이전에 본 적이없는 새로운 의료 기술을 개발할 것으로 기대할 수 있습니다 각 바카라 주소에 대한 RNA 발현을 분석하는 기술 (SCRNA-seq방법)는 기본 연구뿐만 아니라 전 세계의 신약 개발에도 널리 사용됩니다
그러나, 기존의 SCRNA-seq 방법은 바카라 주소 내에서 RNA 발현 만 분석 할 수 있으며, 바카라 주소 표면에 국한된 생체 분자 인 글리 칸에 대한 정보는 직접 분석되지 않았다 다양한 설탕 사슬로 인해 다양한 다양성과 분기 구조가 있으며 많은 샘플을 신속하게 분석하기가 어렵습니다 따라서 설탕 체인은 약물 발견 및 의료에 충분히 사용되지 않았습니다
AIST는 수년 동안 설탕 체인을 분석하기위한 기술 개발 작업을 해왔습니다 (AIST : 빠른 에볼루션 바카라 칸 프로파일 링 기술을 갖춘) 줄기 바카라 주소 및 암 바카라 주소에서 발현 된 설탕 사슬을 분석함으로써, 우리는 줄기 바카라 주소 품질 관리 기술을 계속 개발하고 약물 후보자를 개발했다 (AIST : 인간 바카라 사이트,AIST : 이제 배양 유체로,AIST : 이식 세포에서 종양을,Aisotech Press 발표 2017 년 9 월 26 일)
AIST는 건강한 사회를 지원하는 기본 기술 개발에 새로운 글리 칸 분석 기술을 개발하고 최근에 DNA 바르드 라벨링 렉틴 및 차세대 기작 순서 제 (2021 년 7 월 27 일에 발표 된 Aisotech Press) 그러나, 종래의 SCGR-SEQ 방법은 한 번에 수백 바카라 주소를 분석 해야하는 도전이 있으며, 조직을 구성하는 바카라 주소의 작은 부분 만 분석 할 수있다 따라서, 우리는 조직을 구성하는 다양한 바카라 주소 유형을 종합적으로 분석 할 수 없었습니다 이번에는 SCGR-SEQ 방법에 액적 기술을 도입하는 액적형 SCGR-SEQ 방법을 개발했습니다 이는 처리 된 바카라 주소의 수를 약 100 배 (약 10,000)로 늘리는 데 성공했습니다 이 연구 개발은 국립 과학 기술 연구소의 "스토리 크리에이티브 리서치 프로모션 프로젝트 (Sakigake) 혁신적인 기술 재단 (Sakigake) 혁신적인 기술 재단 (2016-2019),"Academic and Academic Joint Development Program (A-Step) 산업-학술 공동 (재배) "(2020-2022) 및 일본의 독립적 인 투영 기관 (B)의"Fundamic Endatial Research (b) "" "의 지원을 받았습니다 (b) "(2023-)
이번에는 방울 기술을 도입하는 SCGR-SEQ 방법을 고안하고 한 실험에서 각 셀에 대해 약 10,000 개의 글리 칸 및 RNA 발현 데이터를 얻는 액적형 SCGR-SEQ 방법의 개발을 이끌어 냈습니다 그림 1은 실험의 흐름을 보여줍니다 우리는 다양한 당 결합 특이성을 갖는 30 개의 렉틴을 선택하고 독특한 짧은 기본 서열을 갖는 마크 (DNA 바코드)를 갖는 각각에 결합 된 DNA 바코드 표지 된 렉틴을 생성했다 액적 기술을 사용하여, 하나의 셀과 하나의 비드를 마이크로 채널을 사용하여 하나의 에멀젼에 캡슐화 하였다 비드는 각 바카라 주소에서 얻은 정보를 식별 할 수 있도록 바카라 주소 마커 (셀 태그)로서 상이한 DNA 바코드를 함유한다 바카라 주소 태그는 mRNA에 결합하는 렉틴-변형 된 DNA 바코드 및 뉴클레오티드 서열을 함유한다 PCR (중합 효소 연쇄 반응)을 사용하여 DNA 바코드 및 mRNA 정보를 바카라 주소 태그에 결합하여, 하나의 바카라 주소에 결합한 렉틴의 유형, 상대적인 수의 분자 수 및 mRNA를 차세대 시퀀서를 사용하여 분석 하였다 이것은 각 바카라 주소에 대한 글리 칸 및 유전자의 발현 정보를 동시에 허용한다
그림 1 액적형 유형 1- 셀 글리 칸/RNA 시퀀싱 방법 (SCGR-SEQ 방법)
*우리는 원본 용지에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
이 기술은 인간 혈액에서 약 10,000 주변 혈액 단핵 바카라 주소에 대한 글리 칸 및 RNA의 발현을 분석하는 데 사용되었습니다 각 바카라 주소에 대한 Glycan 및 RNA에 대한 얻어진 통합 데이터 사용 (마지막으로 약 8,000 개의 바카라 주소에 대한 데이터)UMAP+t, CD8+t), 메모리 B 바카라 주소, 단핵구 (고전, 중간, 비전자), 수지상 바카라 주소 (DC, PDC) 및 혈소판을 포함하여 바카라 주소 유형에 의해 명확하게 분류 될 수있다 (도 2A) 글리 칸 정보를 추가함으로써, 본 발명자들은 혈액에만 함유 된 희귀 바카라 주소 인 PDC (플라스 코 시토 소제 수지상 바카라 주소)를 식별 할 수 있었으며, 이는 RNA 정보만으로는 식별 할 수 없었습니다
각 셀에 대한 글리 칸 프로파일 (렉틴 반응 패턴)은 그림 2b에 나와 있습니다 우리는 글리 칸 프로파일이 바카라 주소 유형마다 다르다는 것을 발견했습니다 즉, 각 바카라 주소 유형은 다른 글리 칸을 나타냅니다 또한, 우리는 동일한 바카라 주소 유형 내에서도 각 셀에 대해 다양한 글리 칸 프로파일이 있음을 발견했습니다
그림 2 말초 혈액 단핵 바카라 주소의 분석
A : 통합 글리 칸 및 RNA 데이터를 사용한 바카라 주소의 분류 WNNUMAP_1, WNNUMAP_2 : 각 데이터 세트의 주요 구성 요소가 치수로 2 차원으로 압축 될 때 직교 구성 요소
B : 각 셀에 대한 글리 칸 프로파일의 열 맵 다이어그램 노란색 : 강한 반응성, 검은 색 : 중간 반응성, 보라색 : 약한 반응성
*우리는 원본 용지에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
우리는 각 바카라 주소 유형에 특이 적으로 반응하는 렉틴을 검색했습니다 (그림 3a)tjaii라고하는 α1,2 푸코-특이 적 렉틴은 다른 바카라 주소 유형에 비해 혈소판에 더 강력하게 반응했다 바카라 주소 분석을위한 일반적인 기술유바카라 주소 분석법방법으로 동일한 결과를 얻었습니다 혈소판에서 글리코 단백질 Tjaii가 반응하는 것을 조사했을 때gpibα라는 혈소판-특이 적 당 단백질에 강력하게 반응하는 것으로 밝혀졌다 GPIBα는 손상된 용기 벽에 축적되는 Von Bill Brand Factor (vwf)와 결합하여 혈액 응고를 일으키는 것으로 알려져 있습니다 푸코시다 제라고 불리는 글리코 하이드레토 분해 효소를 갖는 혈소판에서 α1,2 푸코의 제거는 높은 반응성 (형광 강도)을 VWF로 132%에서 203%로 증가시키는 혈소판의 비율을 증가시켰다 (도 3B) 다시 말해, 혈소판의 α1 및 2 개의 푸코는 혈액 응고에 중요한 역할을합니다
그림 3 각 바카라 주소 유형에 특별히 반응하는 렉틴의 식별 및 기능 분석
A : 각 바카라 주소 유형에 강하게 반응하는 렉틴의 식별 빨간색 : 강한 반응성, 흰색 : 중간 반응성, 청색 : 약한 반응성
B : 치료되지 않은 혈소판에 대한 VWF의 푸코시다 제 처리, 반응성 블랙 라인 : 대조군 항체의 반응성; 블루 라인 : VWF 항체의 반응성
*우리는 원래 논문에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
이번에 개발 된 액적형 SCGR-SEQ 방법을 사용하여, 이제 개별 바카라 주소의 글리 칸 및 유전자의 발현 정보의 약 10,000 부를 한 번에 얻을 수있었습니다 혈액에 함유 된 각각의 다양한 바카라 주소 유형에 대해 글리 칸 프로파일을 얻는 것 외에도, 우리는 또한 각 바카라 주소 유형에 의해 발현 된 독특한 글리 칸을 밝혀냈다
앞으로, 사회에서 액적형 SCGR-SEQ 방법을 구현 하여이 기술이 전파 될 것입니다 또한, 우리는이 기술의 의료 및 건강 관리에 적용 할 것입니다 예를 들어, 병리학 적 조직을 분석함으로써, 병리학 적 바카라 주소와 같은 약물 발견 표적이 확인된다 또한, 다른 연령대의 정상 조직을 분석함으로써, 우리는 노화 및 질병의 진행을 시각화하고 발생하지 않도록 기술을 개발할 것입니다 또한, 재생 의학 바카라 주소를 분석함으로써, 우리는 바카라 주소 표준을 설정하고 평가 방법을 개발하고, 높은 치료 효과를 갖는 재생 의약품 바카라 주소를위한 배양 기술을 개발하는 것을 목표로한다
게시 된 잡지 :작은 방법
논문의 제목 : 단일 바카라 주소에서 별개의 바카라 주소 글리코 상태를 프로파일 링하기위한 액적 기반 글리 칸 및 RNA 시퀀싱
저자 : Sunanda Keisham, Sayoko Saito, Satori Kowashi, Hiroaki Tateno
doi :https : //doiorg/101002/smtd202301338
발명의 이름 : "설탕 체인 분석 방법"
국제 응용 프로그램 번호 : PCT/JP2021/010385
제출 날짜 : 2021 년 3 월 15 일