注目の「がん幹細胞」 - Thermo Fisher Scientific

ライフテクノロジーズ情報誌 NEXT 10 月号
2013 / October / No.21
NEXT Interview
注目の「がん幹細胞」
新たながん研究に総力戦で挑む。
佐谷秀行氏（慶應義塾大学医学部附属先端医科学研究所教授）
後藤典子氏（金沢大学がん進展制御研究所教授）
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P. 11
P. 12
P. 14
P. 17
P. 18
Ion AmpliSeq™ Exome Kit
TaqMan ® hPSC Scorecard™ Panel
GeneArt ® Precision TALs
GeneArt ® Strings™ DNA Fragments
EVOS ® FL Auto Imaging System with Onstage Incubator
KnockOut™ Serum Replacement
LIVE / DEAD ® Viability / Cytotoxicity Kit, for mammalian cells
Invitrogen™
Applied Biosystems®
Gibco®
Molecular Probes®
Novex®
Ambion®
Ion Torrent™
®
Applied Biosystems
SPECIAL FEATURE:
CANCER
RESEARCH
NEXT Interview
注目の「がん幹細胞」
新たながん研究に総力戦で挑む。
佐谷秀行氏（慶應義塾大学医学部附属先端医科学研究所教授）
後藤典子氏（金沢大学がん進展制御研究所教授）
1997 年、白血病でがん幹細胞の存在が初めて報告されました。
2000 年代に入ると、乳がん、脳腫瘍、食道がん、肝臓がんでも、がん幹細胞の報告が相次ぎます。
慶應義塾大学教授の佐谷秀行氏は、がん幹細胞のマーカーとして報告された CD44 の機能解析から、
がん幹細胞を狙い撃ちする薬剤を探しだし、その効果の検証を進めています。
一方、金沢大学教授の後藤典子氏は、がん幹細胞に特有のシグナル伝達経路を捉え、
新たな分子標的医薬品のターゲットをあぶり出そうとしています。
がん研究にパラダイムシフトをもたらした、
「がん幹細胞」。
近年の研究から、この細胞はがん組織のうちのごく一部の細胞集団であり、従来の抗がん剤や放射線治療では死滅しにくく、
転移や再発の原因となることが分かってきました。
新たながん研究として期待されるがん幹細胞研究の現状と応用について、
果敢にがん幹細胞研究に取り組む二人の研究者に話を伺いました。
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02
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®
03
がん幹細胞、本当にあるの？
Applied Biosystems
インタビュアー：ライフテクノロジーズサイエンスコミュニケーター
橋本裕子
の活性化により、幹細胞の特徴である自己
複製能が維持され、生体内に棲みつくこと
「最初に学生から、がん幹細胞の研究をし
を明らかにしました。後藤氏は、
「数は少な
たいと言われた時、
『そんなものは存在す
くとも、がんを生み出すがん幹細胞を狙う
る訳がない』と答えたんですよ」と佐谷氏。ことを指標に、治療効果を再評価する必要
けれども懐疑的だったからこそ、より厳し
性」を指摘します。
い目で実験し、
「やっぱりがん幹細胞があ
る」という結論に達したと言います。そして
佐谷氏が 20 年間研究を続けて来た CD44
概念的ながん幹細胞研究から
が乳がんのがん幹細胞表面で高発現して
応用研究へ
いるという論文を目にした時、
「CD44は
単なるマーカーではなく、機能的にもがん
「がん幹細胞は、まだ概念的な存在とも言
幹細胞に深く関わっているはずだ。フィラ
えます。なぜならこの細胞の定義は難しく、
デルフィア染色体が単なる白血病のマー
今後も研究の発展に応じて変更される可
カーではなかったように」と確信したと振
能性が大いにあるからです。私自身も日々
り返ります。そして 2010 年、がん幹細胞が
その変化を感じています」と佐谷氏。
「がん
C D 4 4 のバリアント（ C D 4 4 v ）を特異的に
幹細胞という新しい概念を基に研究を進め、
発現すること、この分子の働きを介して細
臨床で役立つ抗がん剤の使用法や開発を
がん幹細胞研究は総力戦で
胞内に抗酸化作用のある物質が産生され、提案していきたい」と後藤氏。両氏は、がん
がんの増殖を抑える p 3 8 の働きを阻害す
幹細胞をターゲットに新しい抗がん剤を開
今後の研究の発展について佐谷氏は、次
ること、さらに胃がんマウスで CD44v の働
発するために、ゼロから薬をつくるのでな
の様に語ります。
「 CD44v を使ってがん幹
きを抑えると p38 が活性化し、腫瘍が小さ
く、まずは既存の薬から探索するアプロー
細胞の機能を営んでいるのは、一部のが
くなることを確認します。2011 年には、マ
チをとっています。認可薬は安全性が担保
んです。それ以外のがん幹細胞で、その性
ウスの実験で、炎症を抑える薬「スルファ
され薬物動態が分かっているので、この中
質を獲得する方法を明らかにしていきたい。
ラジン」と抗ガン剤を一緒に投与すること
に標的分子を阻害する薬剤があれば、薬の
の働きを阻害し、がん幹細胞が死滅しやす
そのためには、シグナル伝達、代謝、動物
開発にかかる時間とコストを抑えられます。実験モデルなど、様々な知識や技術をもっ
このアプローチから佐谷氏は CD44v の働
た研究者が協力し合う必要があります。後
くなること、しかも増殖だけでなく、転移や
きを阻害する前述のスルファサラジンに行
藤さんが、進めているシグナル伝達の網羅
再発を抑えることを報告しました。
きつきました。潰瘍性大腸炎、関節性リウマ
的な発現解析の技術も、非常に重要です」。
で、CD44v が活性化するトランスポーター
がん幹細胞特有の
シグナル伝達経路を捉える
チの治療に使われてきた抗炎症薬が、がん
日々新たな展開が拡がる基礎研究の進歩
幹細胞の活性酸素に対する抵抗性を抑え
を、応用研究につなげることを常に念頭に、
る役割をもつことを証明したのです。
佐谷氏と後藤氏は幅広い分野の人々との
共同研究を進めています。
後藤氏も佐谷氏と同じくがんの臨床を経
験し、その根治を目指して基礎研究から
アプローチしてきました。特に成長因子受
佐谷秀行（さやひでゆき）
慶應義塾大学医学部附属先端医科学研究所教授。
容体を介するがん細胞のシグナル伝達を
医学博士。1 9 8 7 年、神戸大学大学院医学研究科
テーマに研究を続け、その過程で体性幹
博士課程修了。カリフォルニア大学サンフランシス
細胞の重要性に注目します。
「その経緯か
コ校の脳腫瘍研究センター研究員、テキサス大学
ら、がん幹細胞の存在は素直に受け入れ
M.D.アンダーソンがんセンター助教授、熊本大学医
学部腫瘍医学講座教授を経て、2007 年より現職。
た」と語ります。そして再発や転移を繰り
返す、がんの根治には、がん幹細胞をター
後藤典子（ごとうのりこ）
ゲットにすべきという思いを強めます。昨
金沢大学がん進展制御研究所教授。医学博士。
年、乳がんの手術摘出検体から得た細胞を
1989 年、金沢大学医学部卒業。東京大学大学院臨
使って、がん幹細胞に特異的な直径 100μ
m 程度の球状浮遊細胞塊（スフェア）を形
床医学系、東大病院第三内科臨床研修医、東京大学
医科学研究所・助手、ニューヨーク大学医学部博士研
究員、東京大学医科学研究所腫瘍抑制分野講師、シ
成するための条件を詳細に調べ、細胞表面
ステム生命医科学技術開発共同研究ユニット、分子
から核内へ続くErbB/HER-NFkB 経路
療法分野特任准教授を経て、2013 年より現職。
SPECIAL FEATURE: CANCER RESEARCH
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Technical Review
EXOSOMES: The tiny vesicles with a
エキソソーム：限りない可能性を秘めた微小胞
Alexander“ Sasha ”Vlassov（ライフテクノロジーズ R＆Dシニアサイエンティスト）
ライフテクノロジーズの R&D 部門のシニアサイエンティストであり、グループリーダー。活動拠点は、アメリカ・テキサス州オースチンの Ambion 。
現在、彼のチームは、エキソソーム研究用試薬や血液等の臨床サンプルからの核酸の単離手法にフォーカスして研究開発を進めている。
エキソソームは、様々な種類の培養細胞か
優れた手法として、近い将来、最も侵襲性の
ら分泌される小型膜小胞として発見され、近
低い診断方法につながる可能性があります。
年、ほとんどの種類の体液中に含まれること
現在、エキソソームの機能解析の論文数は
が明らかになってきました。この小胞は、特別
1,000 報を超え、大手製薬企業もエキソソー
な miRNA や mRNA 、そしてタンパク質を運
ム研究に大きな投資を行っています。
び、幅広い生物学的機能を持つと考えられて
この様な背景から、多くの研究コミュニティ
いますが、未だにわずかな知見しか得られて
はエキソソームの単離方法や含有物の解析に
いません。それでもエキソソームは、私たちの
対する簡単で迅速な方法を強く待ち望んでい
体の中で細胞間コミュニケーションや何らか
ました。この要望に応えるため、ライフテクノ
のシグナル伝達を担うことから、幅広い分野
ロジーズは、エキソソーム研究に対する一連
で科学的興味が高まり、例えば機能解析を基
のワークフロー（図 1 ）を開発しました。そのフ
に診断や治療法開発へつながることが期待さ
れています。特にここ3 年の間に、日本や欧米
の先進的な研究機関は、エキソソームに関す
る多くの研究プロジェクトを開始しました。そ
してエキソソームが、がんの進行や幹細胞の
図 2. RNAシーケンシングの結果
HeLa 細胞の培養上清、ヒト血清や尿から単離した
エキソソーム中の RNA を解析
ローは、下記 3 つのステップからなります。
［ステップ 1 ］Total Exosome Isolation 試
薬を用いた、血清、血漿、尿、脳脊髄液、羊水、［ステップ 3 ］エキソソーム中の m R N A 、
腹水、母乳、唾液、および細胞培養上清からの
迅速かつ効率的なエキソソーム回収
治療効果を高める鍵となることが確認されつ
［ステップ 2 ］ To t a l E xo s o m e R N A &
つあります。また、エキソソーム中の分子を解
Protein Isolation Kitによるエキソソーム
析することは、生検（バイオプシー）に替わる
の精製
miRNA 、その他のノンコーディング RNA の
含量や特性を Ion PGM™ や Ion Proton™
シーケンサ、及び TaqMan ®アッセイによるリ
アルタイム RT-PCR で解析
代表的なデータ解析例を図 2に示します。エキ
ソソームは、HeLa 細胞の培養上清、健康なヒト
図 1. エキソソーム研究のトータルワークフロー
の血清および尿から抽出しました。Ion PGM™
エキソソーム単離
エキソソーム解析
RNA&Protein
RNA&Protein
（形態観察など）
精製
解析
システムを使ったシーケンシングから、エキソ
ソームには多種類の RNA が存在すること、特に
血清中のエキソソームには miRNA が高レベル
で存在することが明らかになりました。さらに注
意深くmiRNA の解析を進め、エキソソームの
マーカーとして有望なセットを同定しました。
シーケンシング
Total Exosome
Isolation Reagents
Nano Sight ®
さらに CD63 陽性エキソソームの単離など、
Total Exosome
RNA&Protein
Isolation kit
抗体をベースにしたサブタイプ用の単離試薬
も提供しています（図 1 ）。
定量 PCR
またエキソソーム中の RNAやその膜を迅速
に蛍光標識する試薬やスピンカラムも提供中
Exosome-Human CD63
Isolation/Detection
電子顕微鏡
Exosome
Immunoprecipitation
（ Protein A or ProteinG ）
です。これらはエキソソームの機能や作用機
序を理解するためにin vitroやin vivoで挙動追
ウェスタン解析など
跡のために使用します（図 3 ）。
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05
tremendous potential
図 3 2 種類の蛍光試薬でラベルしたエキソソームを取り込んだ細胞
®
SYTO RNASelect™
®
BODIPY TR
私たちライフテクノロジーズは、
今後もエキソソーム研究のあらゆ
るニーズに応える製品を開発提
供する予定です。これまでに 11 種
類のエキソソーム解析用製品を発
売しており、2014 年以降も新製品
を提供すべく準備を進めています。
HeLa 細胞にSYTO ® RNASelect™で
HeLa 細胞にBODIPY ® TRでラベルした
ラベルしたエキソソームを加え、取り込ませた。
エキソソームを加え、取り込ませた。
（ 40x 画像）
（ 40x 画像）
三重染色：
三重染色：
赤＝phalloidin
緑＝phalloidin
青＝DAPI
青＝DAPI
緑＝Syto ® RNASelect™
赤＝ BODIPY ® TR
また新規情報やアプリケーション
ノートは下記 URL で随時公開して
います。
www.lifetechnologies.com/exosomes
▶ エキソソームの単離
サイズ
製品番号
Total Exosome Isolation（細胞培養上清）
50 ml
4478359
¥41,000
Total Exosome Isolation（血清）
¥38,000
価格
6 ml
4478360
Total Exosome Isolation（血漿）
NEW!
6 ml
4484450
¥40,000
Total Exosome Isolation（尿）
NEW!
50 ml
4484452
¥27,000
Total Exosome Isolation（その他体液）
NEW!
6 ml
4484453
¥40,000
Exosome-Human CD63 Isolation/Detection（細胞培養上清）
3 ml
10606D
¥40,000
Exosome-Streptavidin for Isolation/Detection*
3 ml
10608D
¥40,000
▶ エキソソーム RNA やタンパク質の精製
サイズ
製品番号
Total Exosome RNA & Protein Isolation Kit
40 反応
4478545
価格
¥38,000
Exosome Immunoprecipitation（ Protein A ）*
1 ml
10610D
¥22,000
Exosome Immunoprecipitation（ Protein G ）*
1 ml
10612D
¥22,000
▶ エキソソームの蛍光標識
Exosome Spin Columns（ MW 3000 ）
NEW!
サイズ
製品番号
30 カラム
4484449
価格
¥20,000
SYTO ® RNASelect™ Green Fluorescent Cell Stain
100 μl
S32703
¥42,900
BODIPY ® TR Ceramide
250 g
D7540
¥42,900
※別途目的に応じた抗体が必要になります。
第 72 回日本癌学会学術総会（パシフィコ横浜）
ライフテクノロジーズランチョンセミナーのご案内
■ランチョンセミナー 9（ LS-9 ）
「エクソソームが切り拓くがん研究の新たな地平線」
演者：小坂展慶氏（国立がん研究センター研究所分子細胞治療研究分野）
■ランチョンセミナー 16（ LS-16 ）
Whole exome sequencing and targeted sequencing of the T-cell
receptor repertoire on the Ion Torrent platform
日時：2013 年 10 月 3 日（木）12：00 ∼ 12：50
演者：Kai Lee Yap 氏、中村祐輔氏（シカゴ大学医学部）
場所：会議センター 4F 418（第 12 会場）
日時：2013 年 10 月 4 日（金）12：00 ∼ 12：50 場所：会議センター 3F 304（第 5 会場）
Information
SPECIAL FEATURE: CANCER RESEARCH
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次世代シーケンサが切り拓く、がん研究への新しいアプローチ
ウルトラマルチプレックス解析で、わずか 10ng の DNA からでも網羅的遺伝子解析を実現
わずかな遺伝子変異から生じる「がん」。以前は個々のがん関連遺伝子と疾患特性の相関を調べる研究が主流でしたが、
次世代シーケンサの登場により、網羅的な遺伝子解析が新たなアプローチとして注目されています。
また、がんの個別化医療の実現に向けて、複数の異変バイオマーカーを測定し、最適な分子標的薬を選択する手法の開発も進んでいま
す。次世代シーケンサを利用すれば、新たな変異も高感度に同定できるので、様々な研究への発展も期待されます。
半導体チップ方式の次世代シーケンサ「イオントレント（ Ion Torrent™ ）」は、マルチプレックスで標的遺伝子を増幅、
さらに複数サンプルの同時シーケンスも可能。数千か所の変異を、微量な DNA（ 10ng ∼）から検出します。
ベンチトップサイズの次世代シーケンサが、研究室の日々のがん研究を強力にサポートします。
イオントレントシーケンサとは？
がん研究用パネルシリーズ
シーケンス反応で産生される水素イオンを半導体チップ上の pH セン
サーで検出することで、配列を読み取ります。高価な蛍光試薬や精密な
Ion AmpliSeq™ テクノロジーを基礎に、がん研究用に様々
検出器を使わず、高速で低コストな DNA 解読が行えます。Ion PGM™
なタイプに変異解析用パネルを準備しています。各パネルに
シーケンサとIon Proton™シーケンサをご利用いただけます。
は、変異部位を含む領域をカバーするプライマーセットが含
まれ、マルチプレックス PCR 反応でターゲット領域を増幅後、
シーケンサで解読することで、個々の変異を確認できます。
① Cancer パネル：代表的ながん遺伝子、
及びがん関連遺伝子における高変異箇所（ hot spot ）解析用
● Cancer Hotspot Panel v2： 50 遺伝子 207 か所の変異を
解析
● Comprehensive Cancer Panel： 409 遺伝子 16,000 か
所の変異を解析
Ion Proton™ シーケンサ
●ＲＮＡ Cancer Panel： Cancer Hotspot Panel v2に対
Ion PGM™ シーケンサ
応する遺伝子発現変化をＲＮＡで解析
②コミュニティーパネル：がん研究コミュニティーが選択した、
各がんに対するhot spot 解析用
Ion AmpliSeq™ テクノロジーとは？
● Colon & Lung Cancer Panel：結腸がんや肺がんに顕
半導体シーケンサの能力を最大限に引き出すのが、
著な 22 遺伝子の hot spot 変異を解析
Ion AmpliSeq™ テクノロジー。マルチプレックス
PCR 条件を最適化し、わずか 10ng の DNA サンプ
ルからでも、1 チューブあたり最大 6,177 か所の領域
を増幅します。得られた PCR 産物（アンプリコン）は、
（ * ターゲット数
最適な半導体チップ * で解析します。
ヒト、マウスで希望する領域の変異解析用プライマーセットを
と必要なカバレッジに合わせてシーケンサとチップ
カスタムデザインし、合成
● BRCA1 & BRCA2 Panel：遺伝性乳がん、卵巣がんに関与
するがん抑制遺伝子 BRCA1/2 のコード領域を網羅的に解析
③カスタムパネル
を選択します。）
製品名
サイズ
製品番号
Ion PGM™ システム
一式
PGM11-001
価格
¥7,700,000
Ion Proton™ システム
一式
PROTON-001
Ion AmpliSeq™ Cancer Hotspot Panel v2
8 反応
4475346
¥24,000
Ion AmpliSeq™ Comprehensive Cancer Panel
8 反応
4477685
¥96,000
Ion AmpliSeq™ ＲＮＡ Cancer Panel
24 反応
4482572
¥26,900,000
¥72,000
Ion AmpliSeq™ Colon & Lung Cancer Panel
お問い合わせ
Ion AmpliSeq™ BRCA1 & BRCA2 Panel
お問い合わせ
Ion AmpliSeq™ Custom Panel
お問い合わせ
06
page
07
Ion Torrent™
史上最速 * のエクソームエンリッチメント
* 当社調べ（ 2013 年 6 月時点）
■ Ion AmpliSeq™ Exome Kit
NEW!
ゲノムの約 1 ％程度の占めるエクソン領域は、疾患関連遺伝子変
異の約 85 ％を含むと予想されています。
次世代シーケンサの登場により、多くの研究者が疾患原因遺伝子
の探索や変異の同定のためのエクソームシーケンスを注目してい
ます。
I o n A m p l i S e q ™ E x o m e K i t は、次世代シーケンサ I o n
Torrent™ でエクソームシーケンスを効率的に行うためのキット
です。わずか 50ng の DNA から、簡単な PCR 法でエクソン領域を
増幅。エクソームシーケンスのための新アプローチです。
［特長］
● マルチプレックス PCRによる簡単で、効率的なエンリッチ手法
● わずか 60 分のハンズオンタイムで、ライブラリを調製 ● データ解析までを含むトータルフローを提供
▶ 簡単で効率的なエクソームエンリッチメント
▶ 60 分以内のハンズオンタイムで、6 時間以内にライ
96ウェルプレート上で、1 サンプルあたり12プールのマルチプレックス
PCR を実施し、増幅した DNA を 1ウェルにまとめて、あとはアダプター
ブラリを作製
ライゲーションするだけ。簡単で効率よくエクソームライブラリを作製
わずか 6 時間で完了します。ハンズオン操作も 60 分以内。誰もが失敗
します。
なくライブラリを作製できます。
12ウェル/サンプルのマルチプレックスPCR
従来のプローブキャプチャー方式では 1 ∼ 2 日間かかっていた工程が、
エクソームライブラリ作製の流れ
混合
ライブラリ完成
▶ データ解析までのトータルワークフロー
シーケンサから出力されたファイルを、専用のブラウザから数クリック
で解析。初心者でも分かりやすい解析環境を提供します。簡単で、
しか
も条件設定を繰り返し利用でき、最適な解析をサポートします。
製品名
サイズ
製品番号
Ion AmpliSeq™ Exome Kit
8エクソーム / 4ラン
4487084
価格
￥ 520,000
Applied Biosystems ®
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08
ヒト ES/iPS 細胞キャラクタリゼーションの新スタンダード
■ TaqMan ® hPSC Scorecard™ Panel
NEW!
多能性幹細胞（ PSC ）の可能性を最大限に引き出すには、細胞間のバラツキをよりよく
理解する必要があります。TaqMan ® hPSC Scorecard™ Panel とその付属ソフト
ウェアは、93 遺伝子の発現情報を一度に調べ、そのバラツキをスコア化する製品です。
遺伝子発現解析とバイオインフォマティクスを統合し、リアルタイム定量 PCR アッセ
イがすぐに行えます。 ※対応機器は、ViiA™ 7 、StepOne Plus™ 、QuantStudio™ 7K/12K
FlexリアルタイムPCRシステムです。
［特長］
● 1 回の実験で 93 遺伝子すべてを解析し、細胞特性を評価
● 検証済みコンテンツへのアクセス
● 参照基準（ Reference Standard ）との比較結果をスコアリング
▶ 一回の実験で、93 遺伝子を解析
9 種類の多能性遺伝子、74 種類の特定胚葉遺伝子、10 種類のハウスキーピング及びコントロール遺伝子を一度に解析します。
▶ 検証済みコンテンツへのアクセス
パネルの内容は公表済みの論文 *に基づいており、多数のヒトES/iPS 細胞株で検証済みです。
*Bock C, Kiskinis E, Verstappen G, et al.,（2011）Reference maps of human ES and iPS cell variation enable high-throughput characterization of stem cells. Cell 144（3）, 439-452.
▶ 参照基準（ Reference Standard ）との比較
独自のクラウドベースの分析ソフトウェアで、グラフや表、結果レポート（下図）の表示や出力を行います。
同じ参照基準で分析するので、ユーザー間のデータ比較や時間経過、条件変化による影響を正確に評価できます。
▶ CT 相関図
▶ 遺伝子発現パターン
未分化
未分化
Day11
Day9
外胚葉遺伝子
Day11
Day11
Day14
内胚葉遺伝子
未分化
Day14
未分化
Day9
多能性遺伝子
Day9
Day14
中胚葉遺伝子
胚様体形成 2日目
4日目
7日目
胚様体形成過程におけるH9 ES 細胞の遺伝子発現
胚様体形成過程における
TaqMan ® hPSC Scorecard™ Panel と付属のソフトウェアで解析した。
H9 ES 細胞の遺伝子発現相関プロット
胚様体形成に伴い、未分化マーカー遺伝子の発現が減少し、各胚葉のマーカー遺伝子の発現が増加することを、
⊿CT 値で確認した。
2 週間の遺伝子発現変化の相関プロットを表す。
左下グループはr2 値、右上グループはscatter plotを示す。
製品名
サイズ
製品番号
価格
TaqMan ® hPSC Scorecard™ Kit 2 × 96-well Fast
1 キット
A15871
¥98,000
TaqMan ® hPSC Scorecard™ Panel 2 × 96-well Fast
1 パネル
A15876
¥75,000
TaqMan ® hPSC Scorecard™ Kit 384-well
1 キット
A15872
¥92,000
TaqMan ® hPSC Scorecard™ Panel 384-well 1 panel
1 パネル
A15870
¥53,000
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Applied Biosystems ®
09
TaqMan ® hPSC Scorecard 対応リアルタイム PCR システム
新規導入選択ガイド
あなたは
TaqMan ® hPSC Scorecard™ Panel の解析には、下記 3 機種とViiA™ 7リアルタイム PCRシステムをお使いいただけます。
どのタイプ ?
コンパクトなエントリーモデルからアプリケーションの拡張性を追求するシステムまで、
スループットや目的のアプリケーションから、ご使用に合わせた最適なシステムをお選びください。
S TA R T
YES
NO
TaqMan ® hPSC
Scorecard™ Panel
研究室にすでに
Scorecard の専用機として、もう一台
を使用したい。
リアルタイム PCR がある。
リアルタイム PCRシステムが欲しい。
他のアプリケーションにも利用したい。
サンプルがたくさんある。
予算は、どうにか頑張って獲得予定。
デジタル PCRに興味ある。
光源は、寿命が長い白色 LED がいい。
384 well フォーマットを使いたい。
QuantStudio™ 12K Flex
QuantStudio™ 7K Flex
StepOne Plus™
この一台で定量 PCRとデジタル PCR
高性能と快適な操作性を両立
利便性を追求したコンパクト設計
リアルタイム PCR の最高峰
柔軟性の高いシステム
エントリーモデル
NEW!
システム
Scorecard™ Panel
対応フォーマット※1
サイズ・重量
蛍光検出
光源
使用できるArray
価格
Fast 96 well フォーマット
384 well フォーマット
Fast 96 well フォーマット
384 well フォーマット
Fast 96 well フォーマット
W50.5 x D67.2 x H73.8 cm, 69kg
W50.5 x D67.2 x H73.8 cm, 69kg
W24.6 x D48.5 x H51.8 cm, 24kg
励起：6 波長域、検出：6 波長域 ※2
励起：6 波長域、検出：6 波長域 ※2
励起：1 波長域、検出：4 波長域
白色 LED
ハロゲンランプ
青色 LED
TaqMan ® Array Card（約 1 μl ）
OpenArray ® Plate（ 33nl ）
TaqMan ® Array Card（約 1 μl ）
−
¥10,950,000∼※3
お問い合わせ
¥5,500,000∼※3
※ 1: 使用できるブロックはシステム構成によって異なります。 ※ 2: OpenArray ® Plate を使用する場合は、励起 4 波長域、検出 4 波長域になります。 ※ 3: 価格はシステム構成や保証年数に
よって異なります。
※ TaqMan ® hPSC Scorecard™ Panel を解析するクラウドベースのソフトウェアは、QuantStudio™ 12K Flex 、QuantStudio™ 7K Flex 、ViiA™ 7 、および StepOne Plus™リアルタイ
ム PCR システムの .edsファイルに対応します。他のシステムのファイルは対応しておりません。
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Life Technologies
10
DNA の二重らせん構造発見から60 年、PCR 発明から30 年、ヒトゲノム解読完了から10 年。2013 年は、DNA
研究の Anniversary 。特設サイトでは、DNA 研究にまつわるインタビュー記事やイベントの最新情報を公開
中です。ぜひ一度アクセスしてください。
［特設サイト ▶ www.lifetechnologies.com/dna60jp ］
して機能する人工塩基対“ D s - P x ”をつく
Anniversary
Interview:
り、2 0 1 3 年には人工塩基を加えたアプタ
No.5
した（ Nature Biotechnology 誌）。
マーで、標的タンパク質との結合能力が
従来型の 1 0 0 倍を超えることを発表しま
■ 人工生命から地球外生命体へ
夢のあるサイエンスを
時として、D N A が本当に進化の過程で生
まれたのかと疑問に思うことがあります。
DNA や RNA という物質が、とても人為的
に思えたり。これまでジグゾーパズルを完
成させるように新しい塩基をデザインし
平尾一郎氏
てきたので、そんな風に感じるのかもしれ
理化学研究所ライフサイエンス技術基盤研究センター
ませんね。そして次々と疑問が湧いてき
合成分子生物学チームチームリーダー
ます。本当に生物を人工的に合成できる
のか？生命は地球上にどうやって出現し
たのか？宇宙に地球外生命はどういう形
20 世紀後半の分子生物学の急速な発展に、合する核酸分子やペプチドで、進化工学
で存在するのか？このような研究テーマ
自分の興味がちょうど共鳴したと語る平尾
の手法を使えば試験管内で短時間につく
は、若い人たちにも刺激的ですよね。サイ
エンスを駆動させるのは、やっぱり純粋な
氏。ジェームス・ワトソンの「二重らせん」を
ることができます。当時の研究に何か物
読み、人工の核酸やタンパク質を、さらには
足りなさを感じていたこともあり、40 才直
好奇心ではないでしょうか。もちろんアプ
生物そのものをつくりたいと心に決めたの
前で准教授の職を辞し、ポスドクとしてア
タマーのように世の中に役立つものをつ
は、19 才の時でした。それからおよそ 30 年、プタマー開発を最初に行った研究者の一
くることは、私にとってとても重要な仕事
専門の有機化学合成の知見を巧みに生物
人であるアンドリュー・エーリントン（当時
ですが、次の世代のためにも、夢のあるサ
学へ取り入れながら、核酸ひとすじに研究
インディアナ大学）のラボに入り直しまし
イエンスを忘れないでいたいですね。
を続けてきました。現在、DNA に人工塩基
た。そこで実際にアプタマーをつくる経験
を組み込み標的タンパク質に結合する「ア
を積み、日本での新たなプロジェクトに加
プタマー」の開発で世界をリードする平尾
わったのです。
氏。創薬・生命科学研究への人工塩基の応
用、生命をデザインするサイエンスの魅力
について、お聞きしました。
■ 独立までの道のり
■ DNAを新たにデザインする
A,T,G,Cに加えた人工塩基
地球上の生物はDNAの2種類の塩基対
（ A - T , G - C ）を基にした複製と転写のし
大学・大学院で有機化学を学び、m R N A
くみを備えています。しかし実際に自分
のキャップ構造を発見した三浦謹一郎先
でアプタマーをつくろうとすると A G C T
平尾一郎（ひらおいちろう）
生に弟子入りして核酸研究をはじめまし
だけでは良いものができないと分かって
1956 年、静岡県生まれ、理学博士。東京工業大学大
た。その頃、米国で P C R や進化工学の技
きました。そこで、天然の塩基と性質の
学院理工学研究科化学専攻博士課程修了。東京大
術がでてきたのですが、1 9 9 0 年に米国
異なる人工塩基を D N A に組み込み、よ
のグループがアプタマーの i n v i t r o セレ
りバリエーションに富んだ質の高い核酸
クションに成功し、強い衝撃を受けました。ライブラリをつくることに挑戦したんで
アプタマーとは特定の分子と特異的に結
す。2 0 0 9 年には複製で第三の塩基対と
学工学部助手、東京薬科大学薬学部助教授、米国
インディアナ大学博士研究員、科学技術振興機構
ERATOグループリーダーなどを経て、2006 年より
理研チームリーダー、2013 年より現職。タグシクス・
バイオ株式会社代表取締役社長。
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Invitrogen™
User's Voice
吉浦茂樹氏（理化学研究所
発生・再生科学総合研究センター非対称細胞分裂グループ研究員）
神経幹細胞における非対称分裂のシグナル伝達機構を探る
ゲノム編集受託サービス GeneArt ®Precision TALs で短期間、確実な実験へ
すことを明らかにしました（ S.
Yoshiura et al.
Developmental Cell, 22, 79-91（2012））。
助かりました。表現型を観察した限りでは
オフターゲットもなく、ライン間のばらつ
きも見られませでした。準備に要する手
最適なツールを選ぶ
間やトータルコストを考えると試してみて
現在、吉浦氏は Tre1 のシグナルに関わる
よかったと思っています」とコメントしま
遺伝子をノックアウトしたミュータントを
す。さらに「ノックアウトの確認は、PCR で
作出し、非対称分裂のメカニズムの解明
ターゲット部分を増やし、あらかじめ設計
に挑もうとしています。そのためにゲノム
しておいた制限酵素切断部位で切れなく
「神経幹細胞は非対称分裂により、神経幹
編集の受託サービスを利用した理由を
なることで行いました。その後、ターゲット
細胞と神経前駆細胞（ GMC ）という2 種類
次の様に語ります。
「人工ヌクレアーゼの
部分のシーケンスも読み、フレームシフト
の細胞を生み出します。この時神経幹細
ZFN は、ショウジョウバエでの導入効率が
悪いと聞いていたので、まずは NPO のコ
が生じたことも確認しています」と吉浦氏。
胞は、上皮細胞に対して必ず垂直に分裂
するんです（図）」と吉浦茂樹氏は、神経幹
ミュニティから提供されている各種のベク
端を明らかにした研究から、中枢神経組織
細胞の非対称分裂に対する厳密な方向性
ターを利用して TALEN プラスミドを自作
の構築メカニズムの解明へ、さらに研究が
について語ります。
「その分裂は、個体発
しようとしました。しかし、自分の研究に合
加速しています。
生における形態形成に重要な役割を果た
わせたベクター構築を一から始める必要
します。上皮細胞の直下に位置するショウ
があり、すべての酵素やその準備を考える
ジョウバエの神経幹細胞では非対称分裂
と時間的にも労力的にもかなり大変です。
により、ニューロンへ分化するGMC が常に
そこで、そんな手間を省くために、受託
上皮細胞とは反対方向に生じることで、中
サービスの GeneArt ® Precision TALs
枢神経組織の成長の方向が決まっていき
を試してみることにしたんです」。
上皮細胞と神経幹細胞との相互作用の一
ます」。昨年、吉浦氏らは G タンパク共役受
容体（ GPCR ）であるTre1 が、この神経幹
研究はスピード勝負
神経幹細胞の非対称細胞分裂。上層の上皮細胞に対して、分
細胞の分裂の方向性を決定するシグナル
「とにかくコンストラクション作業が省け、
を受容し、細胞内へ伝達する役割を果た
結果がでるのに 3 週間もかからない点が
裂方向は垂直となる。図は、aPKC（緑）が上皮側（ apical ）に、
Miranda（赤）が上皮から離れた方向（basal）に非対称で局在
していることを示している。青（DAPI）はDNA。
■ GeneArt ® Precision TALs
ご希望のゲノム編集用の DNA を合成する受託サービスです。
DNA 結合部位はTAL エフェクターをベースに合成し、機能ドメインは下記の 4 種類から選択できます。
1. 遺伝子ターゲッティング：
FokⅠヌクレアーゼペア 2. 内在性遺伝子の過剰発現：
3.ターゲット遺伝子の発現抑制：
4. エフェクタードメインターゲッティング：
アクチベーター（ VP16, VP64 ）
リプレッサー（ KRAB ）
マルチクローニングサイト
ターゲット遺伝子のノックアウト／ノックイン
下流の遺伝子の発現を高めます。
目的遺伝子の発現を抑制するリプレッサーを設
に使います。
計します。
切断
（ Multi Cloning Site, MCS ）
希望するエフェクタードメインを、ゲノム中のどんな遺伝
アクチベーター
リプレッサー
VP16, VP64 活性化
KRAB
子座にもターゲティングします。
不活化
様々な機能
製品名
サイズ
納期
Native TAL FokI（ペア）
各 5μg
5 週間
¥500,000
Truncated TAL FokI（ペア）
各 5μg
5 週間
¥600,000
Native TAL vp16 activator
5μg
5 週間
¥300,000
Native TAL vp64 activator
5μg
5 週間
¥300,000
Native TAL MCS
5μg
5 週間
¥300,000
Truncated TAL MCS
5μg
5 週間
¥350,000
※ Precision TALs のお申し込み www.lifetechnologies.com/tals/ ※すべてGateway ®エントリーベクターで納品
価格
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Invitrogen™
12
鋳型いらずのスピードクローニング法
■ GeneArt ® Strings™ DNA Fragments
1000bp までの合成二本鎖 DNAフラグメントを最短 2 週間で納品する受託サービスです。注文
は、オンラインオーダーサイトに直接配列を入力するだけ。24 時間いつでも注文できます。事前
に末端配列をデザインしてオーダーしておくことで、様々なクローニング法に柔軟に対応します。
1
研究のどのような場面で便利ですか？
2
シーケンスの正確性は？
タンパク質発現や遺伝子機能解析のための新規クローン作成はもち
納品物の D N A フラグメントプールに希望の配列が含まれることを
ろん、特に長い遺伝子を分けて合成したり、
ドメインを置換する際便利
シーケンスで確認しています。電気泳動やコロニー PCR で解析した
です（図 1 ）。その他in vitro転写 / 翻訳の鋳型、RT-PCR のコントロー
結果は、正しいクローンが 90 ％以上の確率で得られたことを示しまし
Invitrogen™
ルなど、様々なアプリケーションにも使用できます。
た（図 2 、3 ）。
［図 2 ］1%アガロースゲルで分析したGeneArt ® Strings™ DNA Fragments
［図 3 ］ GeneArt ® Strings™ DNA
Fragments のクローニング効率
グラフは、4 つのコロニー（ 1 0 0 ∼
500bp のフラグメント）あるいは 6 つの
コロニー（ 5 0 1 ∼ 1 , 0 0 0 b p のフラグメ
［図 1 ］GeneArt ® Strings™ DNA Fragmentsを使ったクローニングの流れ
ント）のうち少なくとも 1 つの正しいク
オンラインオーダーサイトに入力した配列情報を基に GeneArt ® 人工遺伝子合
ローンが得られる頻度を示しています。
成サービスと同様のプロセスで二本鎖 DNA フラグメントを作製。受け取り後は、
どちらのサイズでも正しい配列で、ク
ご自身でベクターへクローニング。
ローンが得られました。
3
受け取り後はどのクローニング法が使えますか？
あらかじめニーズに応じてクローニング方法を選択し、末端配列をデザインしてからオーダーします。従来の制限酵素・リガーゼ法はもちろんのこ
と、複数のフラグメントを同時につなげるGeneArt ® Seamless Cloning and Assembly のような新しいクローニング法も利用できます（表 1 ）。
クローニング法
特長
末端配列のデザイン
制限酵素法
■従来からの標準クローニング
任意の制限酵素認識配列を付加（切断のため数 bp 付加することが推奨されています）
■複数断片をつなげる
隣接してクローニングするDNAフラグメント（ベクターも含む）と15bp のオーバーラップ配列を付加
GeneArt ® Seamless Cloning
and Assembly
（型番 A13288, A14604 ）
Gateway ® technology
（型番 12535029 ）
最大 4 つの DNAフラグメントをインサートの方向性を
保ち、余分な配列無くクローニング
■一つの配列を複数のベクターへ乗せ換え
部位特異的組換え配列 att B1, att B2 配列を5 ’
末端、3 ’
末端に付加し、Gを4 つ付けます。受け取り後
ベクター間の部位特異的組換え反応を利用し、一つ
BP Clonase ® 酵素でpDONR に組み替え、Gateway ® エントリークローンが完成
の遺伝子を多数のベクターシステムへ乗せ換え
GGGG
CCCC
TOPO ® TA Cloning
（型番 K4500-01 など）
■ 5 分のスピードクローニング
末端にAが付加されたDNAフラグメントとベクター
3’
を、TOPO ® イソメラーゼ反応で5 分で接続
CCCC
GGGG
受け取り後、Taq DNA polymerase/dATPを用いて3 ’
末端にA を付加
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13
Invitrogen™
4
オーダー方法は？
オンラインオーダーサイトで、直接配列を入力します。配列の編集（付加、挿入、置換）やタンパク質発現のための配列最適化も自由にできます。
価格は、3 つの長さのカテゴリー（ 100–600 bp, 601–750 bp, および 751–1,000 bp ）で異なります。
▶ オーダーサイトはこちらから → www.lifetechnologies.com/genesynthesis
製品名
納期
GeneArt ® Strings™ DNA 100–600 bp
約 2 週間∼ * 2
¥12,000
GeneArt ® Strings™ DNA 601–750 bp
約 2 週間∼ * 2
¥15,000
GeneArt Strings™ DNA 751–1,000 bp
約 2 週間∼ * 2
¥18,000
GeneArt ® Strings™ DNA 100–600 bp（ Markup ）* 1
-
GeneArt ® Strings™ DNA 601–750 bp（ Markup ）* 1
-
¥1,500
GeneArt ® Strings™ DNA 751–1,000 bp（ Markup ）* 1
-
¥1,800
®
価格
¥1,200
※ Strings™ fragmentsは、TE 中で凍結乾燥して出荷します（ ≥200 ng, 量はラベルに印字）。ヌクレアーゼフリーの水で再懸濁しご使用ください。
＊1 E-mail（ Excelファイル）によるご注文時に発生する追加料金です。
＊2 合成難航時および輸入時の輸送状況によりお時間をいただく場合があります。また配列により合成をお受けできない場合があります。極端に高い、または低い GC 含量、複雑な配列や繰り返し配列を含む場合、
合成ができない可能性があり、オンライン注文時に通知されます。また、未修飾 A/C/G/Tヌクレオチドだけを含むこと、ATCG 以外のヌクレオチド（たとえばIやU ）は利用できません。
User's Voice
吉村成弘氏（京都大学大学院生命科学研究科分子情報解析学分野
准教授）
核膜孔輸送の機構解明からドラッグデリバリーへの応用へ
GeneArt ® Strings™ DNA FragmentsとGeneArt ® Seamless Cloning and Assembly Enzyme Mix の
コンビネーションで研究をスピードアップ
ともに、その構造を利用して核膜孔を通
ていた、デザインからアッセイまでのサイ
過しやすい分子をデザインし、
「遺伝子治
クルが、この系を使うことで一ヶ月程度に
療」や「ドラッグデリバリー」を確実に行う
短縮されましたよ」と吉村氏。
「しかも配列
研究に取り組んでいます。
「薬剤を核内に
情報から遺伝子を注文できるので、一度
効率よく入れる技術は確立されていませ
に複数の変異導入も簡単で、タンパク質
ん。そこで両親媒性モチーフを利用し、核
エンジニアリングが自在に行えます」とコ
膜孔を通りやすいカプセルをつくろうと
メントします。
「さらに論文や学会で興味
思ったのです」と吉村氏。
を持った遺伝子も、以前ならクローンの注
文から始めていましたが、このサービスを
「主な解析対象は数百ベースなので、ク
ローニング済みの人工遺伝子よりも、2 週
間で届くDNA フラグメント合成サービス
思いついたアイディアを
すぐに試していく
使えば、すぐに試せて良いですね」と続け
ます。細胞が本来持つ核内への運搬メカ
を利用するようになりましたね」と、京都大
importinβは約 100kDa の大きなタン
パク質。α-helix などの繰り返し構造から
学の吉村成弘氏（写真右上）は GeneArt ®
なる多数の両親媒性モチーフを含んでい
効率で運搬する新しい技術開発へ。迅速
Strings™ DNA Fragments について
ます。吉村氏は、様々な両親媒性モチーフ
なスクリーニングが、吉村氏の研究を今後
語ります。吉村氏の研究テーマは、核膜孔
をタンパク質構造データベースの中から
益々加速してくようです。
を介する物質輸送。タンパク質や核酸の
選び出し、それらを最小単位にまで小型
細胞内局在の制御に重要な役割を果たす、
化し、かつ機能を最大化するスクリーニン
このシステムの全容を基礎研究で理解し、
グの系を立ち上げました。
「10kDa程度
応用へ活かすことを目指しています。
のモチーフでアッセイしていますが、対応
する300 ∼ 500bp の遺伝子を GeneArt ®
核膜孔を介した物質輸送とは？
チーフの繰り返し構造を変化させ、核膜孔
Strings™ DNA Fragments で合成し
ています。クローニングも、G e n e A r t ®
Seamless Cloning and Assembly
Enzyme Mix を使うので簡単ですね」。そ
を通りやすい形になることを明らかにしま
の後、発現タンパク質を精製してアッセイ
した。このメカニズムを詳細に研究すると
に進みます（図）。
「これまで 2ヶ月程かかっ
吉村氏は、importinβという輸送タンパ
ク質が、核内へ移行する際に、両親媒性モ
ニズムを抽出、改変、統合する研究を究め、
遺伝子や薬剤を細胞の外から核内へ高い
発現タンパク質の確認：GeneArt
Strings で合成した DNA フラグ
メントを Seamless cloning kit
でヒスタグ融合タンパク質発現用
ベクターに導入後、大腸菌で発現
誘導して N i - N TA カラムでアフィ
ニティー精製。サンプルを Bolt™
4-12% Bis-Tris Plus で泳動後、
CBB 染色した。アミノ酸が数個だ
け異なる 2 種の 1 7 k D a 程度の人
工タンパク質のバンドを確認できる
（左 2レーン）。
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Life Technologies
14
限りなくシンプルな生細胞イメージング＆タイムラプスを実現！
■ EVOS ® FL Auto Imaging System with Onstage Incubator
NEW!
コンパクトなオールインワン顕微鏡「 EVOS ® FL Auto Imaging System 」に、新し
く細胞培養用の専用インキュベーターが登場。これまで煩雑だった生細胞でのタイム
ラプスイメージングを気軽に行えます。
［特長］
● 温度、湿度、CO 2 濃度、O 2 濃度を正確に制御
● タッチスクリーンで簡単操作の EVOS ® FL Auto Imaging System 専用
● 充実した Molecular Probes ® 蛍光試薬との最強コンビネーション
▶ 生細胞におけるタイムラプス・イメージング
生細胞をタイムラプスで観察することでダイナミックな細胞内の挙動を追跡でき
間、蛍光観察できます。
ます。しかも EVOS ® FL Auto Imaging System は多点タイムラプスができる
下図は CellLight H2B-GFP（ヒストン、緑）とCellLight Mito-GFP（ミトコン
ので、同時に複数のポジションで追跡できます。また Cell Light ® BacMam2.0
ドリア、赤）を導入し、12 分毎に 24 時間、HeLa 細胞の細胞分裂を追跡。一部拡大
（下記カラム参照）を使えば、生きた細胞で細胞内オルガネラや構造変化を長時
したタイムラプス画像です。
※ 24 時間連続撮影した 120 枚の画像から作成した、約 30 秒の動画等をご覧いただけます。→ www.lifetechnologies.com/evoson-jp
製品名
Ⓡ
EVOS FL Auto System
対物レンズ
Light Cube
4XPh, 10XFl, 20XFl, 40XFl
GFP,RFP,DAPI
メカニカル XYステージ
電動
カメラ
価格
モノクロ & カラー
¥6,800,000
※上記は組み合わせの 1 例です。用途にあわせて多数のアクセサリーからカスタマイズできます。
製品名
サイズ
製品番号
EVOS ® Onstage Incubator
1式
AMC1000
価格
¥1,690,000
※ EVOS Ⓡ FL Auto System 専用です。他のシステムではお使いいただけません。
Cell Light ® BacMam の発現プロセス
生細胞イメージングには
RFP-Actin 融合遺伝子
®
Cell Light BacMam2.0 がお勧め !
細胞内のダイナミックな構造変化やシグナル伝達を、蛍光タンパク質の発現を介して
RFP-Actin 融合タンパク質
Baculovirus
リアルタイムに観察できます。操作は簡単、培養液に加えるだけ！
細胞内へ
神経細胞等の初代培養細胞を含む、プラスミド導入が困難な細胞へも高効率に導入
1．
核へ移動
哺乳類細胞への導入が容易なバキュロウイルスを使用（ただし血球系は非推奨）。
例えば、CellLight ® Actin-RFP, BacMam 2.0を細胞に導入
多様な細胞内イベントを追跡！
2．
すると、アクチンとRFP の融合タンパク質が発現し、生きた細胞
ミトコンドリア、ゴルジ、アクチンなど、様々な製品ラインナップ。
で細胞骨格の変化を追跡できます。
www.lifetechnologies.com/cell-light
製品名
サイズ
製品番号
Cell Light ® BacMam2.0
1 ml ※
各種
※一部製品には、0.1ml（ 5,900 円）もあります。
価格
¥29,600
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15
Invitrogen™
User's Voice
大西章博氏（東京農業大学応用生物科学部醸造科学科准教授）
微生物を駆使し、伝統技術の醸造学でバイオ燃料開発へ挑む
正確な酵母数計測に役立つ Tali ®イメージベースサイトメーター
算板と顕微鏡でカウントしますが、前者
は手間と時間がかかり、後者では個人差
が気になります。大西氏は、
「今回、Tali ®
イメージベースサイトメーターを平板培
養法と比較し、数値に隔たりなく計測で
きることを確認しました（グラフ参照）。ま
た、簡便なサイトメーターだと、なかなか
今回訪ねたのは、東京農業大学の醸造環
カタログ通りのダイナミックレンジが出な
境科学研究室。日本の大学の中でもただ
いことがありますが、Tali ® ではカタログ
一つ「醸造」の名を冠している醸造科学科
通りの幅広いレンジで測定できましたよ」
に所属しています。
「私たちの研究室では、
とコメントします。エタノール生産中の酵
水素やエタノールといったバイオ燃料を
母数の計測は米やもみ殻が邪魔をするの
生産する酵母やバクテリアを研究中です」
で Tali ®では対応できませんが、検証のた
菌の必要がなく、
しかも乳酸を利用します。
と大西章博氏（写真左）。環境に配慮し、伝
めに前培養する酵母数の確認には大きな
トータルなエネルギー収支の観点から考
Megasphaera属は乳酸菌に強いので熱殺
統技術である醸造学を駆使した、新エネ
力を発揮したようです。篠崎氏もスライド
えると、Megasphaera elsdeniiは新たなバ
ルギー開発へのアプローチを、大西氏に
チャンバーにサンプルを加えるだけで測
イオ燃料生産菌の候補として有望ですよ」
伺いました。
定できるTali ® の簡単な操作をすぐに習得
と大西氏。
「すでに FISH（ Fluorescent
酵母数計測で Tali ® イメージベース
サイトメーターの利点を確認
同じ研究室の大学 4 年生の篠崎宏樹氏（写
して使いこなしています。
in situ hybridization ）法を用いたこの
菌の検出法や定量法を独自に開発しまし
新しいバイオ水素生産細菌、
Megasphaera elsdeniiへの期待
た。将来的には産学連携も視野に入れ、ダ
イナミックに研究を進めたいですね」。
真右）は、効率よくエタノールを生産する
「私自身の研究テーマは、偏性嫌気性細菌
新しい水素燃料生産菌として期待が高ま
酵母（Saccharomyces cerevisiae）を探索
Megasphaera elsdeniiを利用した水素燃
るMegasphaera elsdenii。酵母によるバイ
オエタノール産生とともに石油代替燃料
中。様々な酵母を比較するためには、実験
料の生産です。現在、Clostridium属が広
に使用する酵母数を正確に計測する必要
く利用されていますが、乳酸菌に弱いた
の一翼を担うべく精力的に研究が進めら
があります。一般的には平板培養法や、血
め培養前に熱殺菌が欠かせません。一方
れています。
On
蛍光試薬と言えば Molecular Probes ® 。だけど、製品があまりにも多くて何をどう探してよいかわからない…。
。
t
in
po
e P
M i ce
v
Ad
イメージング試薬の検索は大変ですか？
そんな悩みを少しでも解決するために、Molecular Probes ® の便利なアプリや Webツールをご紹介します。
カテゴリーから試薬を選べるアプリがあります！
蛍光試薬を各研究カテゴリーから選択でき、簡単なプロトコルや汎用される試薬情報をご覧いた
だけます。イメージング、もしくはフローサイト専用のアプリを、右の QRコードからダウンロードで
きます。
イメージング用
無料！
フローサイト用
波長から試薬を選べるWeb サイトがあります！
SpecraViewer は蛍光の漏れ込や最適なフィルターをビジュアルで確認できる便利なツール。し
かも最適な波長から製品を検索する機能もあります！使い方ガイドが、新たに Web に UP されまし
た。ぜひアクセスしてください。下記リンク、または Googleにて SpectraViewer で検索できます！
www.lifetechnologies.com/spectraviewer
page
Invitrogen™
Technical Review
SYBR ® safe 染色＆ Blue light 撮影で
安全かつ高効率なクローニングはいかがですか？
核酸の電気泳動や検出は分子生物学実験における日常の操作です。
多くの場合、核酸をエチジウムブロマイドで染色し、UV 光で検出しますが、その操作には実験上、また操作者の健康上に注意が必要です。
ライフテクノロジーズではこの手法に代わる SYBR ® safe 染色とBlue light 検出を推奨しています。
1 発がん性について
図 1 エームズ試験の結果
SYBR ® Safeとエチジウムブロマイド
エチジウムブロマイドは、二本鎖 DNA にインターカレートして転
の変異原性をエームズ試験で評価した。
写や複製を阻害するので変異原性を有します。そのため取り扱い
Salmonella の複数の菌を用いた結
果、SYBR ® Safe がエチジウムブロマ
には注意が必要で、研究者自身の健康被害が気になります。図 1
イドよりも変異原性が低いことが示さ
に示す通り、SYBR ® safe は、エチジウムブロマイドに比べて変異
れた。
原性が極めて低い核酸染色物質です。
2 UV 照射によるクローニング効率の低下
核酸は UV 照射により、同じDNA 鎖内のピリミジンダイマーの形
成などで損傷を受けます。そのため UV 照射した PCR 産物を使用
するとクローニング効率の低下につながる場合があります。これ
に対して、SYBR ® safe は Blue light で検出するので、DNA 損
傷やクローニング効率の低下はほとんど観察されません。図 2 は、
ゲルから抽出した PCR 産物をベクターにクローニングする実験
の効率を比較しています。エチジウムブロマイド染色 /UV 検出し
た PCR 産物では照射時間が長くなるとクローニング効率が低下
しましたが、SYBR ® safe 染色 /Blue light 検出では、照射時間が
延びてもクローニング効率は低下しませんでした。
SYBR ® safe 染色、Blue light で核酸を検出することは安全で、
図 2 クローニング効率の比較
等量の PCR 産物をゲル電気泳動し、SYBR ® Safe（ 1:10,000 in TBE ）またはエチジウムブロマ
しかもクローニングの成功に大きなメリットをもたらします。この
イド（ 0.5 μg/ml TBE ）で染色した。各ゲルのバンドをUVまたはBlue lightで確認後、切り出し
機会に危険なエチジウムブロマイドとは、さよならしませんか？
メーションし、プレーティングしてコロニーをカウントした。
た。ゲルフラグメントからDNAを精製し、サブクローニング後、コンピテントセルにトランスフォー
SYBR ® Safe 染色
E-Gel ® Imager システム
DNAに損傷を与えない Blue Light 光源で、SYBR ® Safe 染色ゲルを撮影します。
エチジウムブロマイド染色よりも変異原性が低く、安全です。
ゲルからの切りだしもフードを外し、土台の上で簡単です。
システム一式にオレンジフィルターゴーグルが含まれています。
製品名
サイズ
製品番号
E-Gel ® Imager System with Blue Light Base ※ 1式
4466612
SYBR ® Safe DNA Gel Stain 400μl
S33102
製品名
サイズ
製品番号
E-Gel ® Imager Band Excision Kit（ゲルからの切り出し用）
1 kit
4466605 ※システムにはパソコンは含まれていません。操作にはパソコンが別途必要です。
価格
¥700,000
¥34,300
価格
¥40,000
16
page
Gibco®
17
User's Voice
林竜平氏（大阪大学医学系研究科脳神経感覚器外科学（眼科学）講座助教）
iPS 細胞から角膜細胞を誘導し、角膜再生医療を実現化へ！
Gibco ®の KSR（ KnockOut™SR ）で角膜分化誘導を安定化
ヒト iPS 細胞から培養上皮細胞シートを作製して角膜上皮疾患モデル動物（ウサギ）へ
移植、その有効性を確認した大阪大学の眼科チーム。
「 i P S 細胞の臨床研究では網膜
色素上皮細胞シートの移植が先行していますが、私たちは角膜でこれに続きたい」と語
るのは、林竜平氏。iPS 細胞の分化誘導は、理化学研究所の研究者らが開発した SDIA
法（ Stromal cell-Derived Inducing Activity ）等を参考にし、Gibco ® の KSR
（ KnockOut™SR ）を用いた無血清培養で行っています。
「現在では我々の誘導系に
合せた工夫を加えています。以前は、サイトカインなどを何種類も添加し目的の細胞へ
強制的に分化誘導する方法を実施してきましたが、今は添加する因子を最小限に絞り込
み、より安定した分化誘導系にしたい」と語ります。
iPS 細胞から角膜上皮をつくる
ば拒絶反応がなく、生体の角膜上皮と同
KSR を用いた無血清の分化誘導法
角膜上皮幹細胞疲弊症など難治性の眼
等の性質を有する、血管を呼び寄せない
血清には、幹細胞の維持に必要な成分と
疾患では、
ドナー不足と移植による拒絶
細胞シートが作製可能と考えたからです。
細胞を分化させる成分の両方が数多く含
反応が治療の大きな障壁です。林氏が
ウサギへの短期間の移植実験において、
まれています。そのため、ロットによって
所属する研究室では、西田幸二教授を中
角膜上皮特異的なマーカー遺伝子の発
それらのバランスに差があると、幹細胞の
心に、10 年前から角膜上皮と同じ重層粘
現と、角膜のバリア機能のはたらきを確
維持や分化が不安定になります。
「角膜へ
膜上皮である口腔粘膜上皮組織を患者
認できています。
の分化誘導は長い培養期間を要するので、
から採取し、その中に含まれる重層上皮
前駆細胞を増幅させて、角膜上皮とよく
特に最初の培養環境が異なると後の分化
Krt12pax6
の方向性が大きく変わってしまう。角膜へ
似た機能を有する培養口腔粘膜上皮細
の安定した分化誘導のためには、誘導に
胞シートを作製、移植する治療法を開発
必要な最低限の因子を含み、なるべく均
してきました。この治療は大部分の患者
一な製品をつかいたい。」と林氏。3 ∼ 4 年
の視力を回復させますが、長期間観察し
後に iPS 細胞を活用した角膜再生治療法
ていると一部の症例では、培養口腔粘膜
の開発を目指し、基礎研究で確実な成果
上皮細胞シートが血管を呼び寄せ、再び
を上げることに取り組んでいます。
角膜が混濁するケースが確認されました。
そこで、i P S 細胞による角膜上皮再生の
研究に着手。患者自身の iPS 細胞を使え
参考情報：文部科学省再生医療の実現化ハイウェイ「中長期
KSRを用いた無血清培養法を用いてヒトiPS 細胞より誘導し
で臨床研究への到達を目指す再生医療研究」①
た角膜上皮コロニー
http://www.highwayprogram.org/research/b.html
ES/iPS 細胞培養のゴールドスタンダード組成
■ KnockOut™ Serum Replacement
ヒトおよびマウスの ES/iPS 細胞を培養するための血清代替サプリメントとして、最も頻繁に引用されています。
幹細胞培養、分化、iPS 細胞の作製、ES 細胞の導出、およびトランスジェニックモデリングなどのアプリケーション領域で、
2000を超える査読論文に引用されています。
さまざまなタイプの KnockOut™ 製品が、幹細胞培養研究を強力にサポートします。
▶ KnockOut™ 製品群のセレクションガイドはこちら → www.Lifetech.com/ksr-finder
製品名
サイズ
製品番号
KnockOut™ Serum Replacement
100ml
10828010
¥11,800
価格
KnockOut™ Serum Replacement
500ml
10828028
¥43,900
KnockOut™ ESC/iPSC Media Kit
1 キット
A1412901
¥23,800
KnockOut™ SR MEF Kit
1 キット
S1520250
¥16,100
Molecular Probes®
Gibco®
page
User's Voice
福田恵一氏（慶應義塾大学医学部循環器内科教授）
ES 細胞・iPS 細胞由来の心筋細胞を大量に純化精製
代謝メタボローム解析からGlucose-free DMEM を利用
最小限。また、ミトコンドリアが発達していな
次世代を育てる
い ES 細胞・iPS 細胞はピルビン酸から嫌気
論文の第一執筆者は当時大学院生だった遠
的に ATP をつくり代謝産物である乳酸を積
山周吾氏。厳しい競争、一流論文に名を連ね
極的に細胞外に放出するのに対し、心筋細
るチャンスのある研究室は、高い臨床能力と
胞はピルビン酸の大部分をミトコンドリアの
研究能力をもつ医師を育てることを目標と
TCA 回路に取り込み酸化的リン酸化によっ
しているそうです。わずか 1 滴の末梢血から
「エ
て効率よくATP をつくっていたのです。
iPS 細胞をつくる技術でも世界の注目を浴
ネルギー代謝が細胞の種類でかくも異なる
びた福田研究室。基礎研究から臨床応用へ、
心筋梗塞や拡張型心筋症の治療を目指す
のかと驚きました。生命現象としても非常に
日本のトランスリレーショナルリサーチを牽
心筋再生医療。ES 細胞・iPS 細胞から心筋
面白い」と福田氏は語ります。
引していきます。
細胞をつくるとき問題になるのが、分化誘導
の過程で残る未分化幹細胞です。移植後に
代謝の差を利用した
がん化する危険のある幹細胞を除去し、心
画期的な培養法を開発
筋細胞だけを大量に集めたい。慶應義塾大
福田氏は次に、代謝の差を利用してニーズに
学の福田恵一氏はこのニーズに応え、2012
見合うシーズをつくろうと考えます。
「培養液
年 Cell Stem Cell 誌に、心筋細胞を大量
からブドウ糖を除いて乳酸を加えてやったの
に純化精製する新手法を発表しました。
です。ES 細胞・iPS 細胞はブドウ糖なしでは
0h
24h
96h
0h
3h
5h
すぐに死滅するでしょう。しかし心筋細胞には
心筋細胞だけ大量に集めるには？
乳酸トランスポーターが多く発現しているの
当初はセルソーターで心筋細胞を選別して
で、乳酸を取り込み生き残ると予測しました」。
いた福田氏ですが、大量精製が難しいのが
そこで Gibco ®の Glucose-free DMEMを
ネックでした。そこで、除去したい細胞と集め
採用。無グルコース・乳酸添加培養液で ES
たい細胞の代謝の違いに注目します。共同
細胞は 3 ∼ 5 時間で死滅しますが、心筋細胞
研究者の協力を得てメタボローム解析を行
は 96 時間以上も生き続けました（図）。細胞
ない、両者の代謝産物が大きく異なることを
の生死判別には LIVE/DEAD ® Viability/
発見したのです。とくに顕著な差が見られた
Cytotoxicity Assay Kitを活用しています。
のが、グルコース分解とDNA・アミノ酸合成
こうして純化精製されたヒト心筋細胞は、免
Glucose（ - ）Lactate（ + ）培養下での生存率
（ Tohyama S,et al. Cell Stem Cell,2012 ）
に関わる代謝経路でした。増殖が盛んな ES
疫不全マウスに移植しても奇形腫は発生し
参照：“ Distinct Metabolic Flow Enables Large-Scale
細胞・iPS 細胞は、DNA・アミノ酸の合成が活
ませんでした。まさに心筋再生医療の実用化
発なのに対し、分化した心筋細胞では合成は
への道を拓く研究です。
Purification of Mouse and Human Pluripotent Stem
Cell-Derived Cardiomyocytes ”Shugo Tohyama,Keiichi
Fukuda et.al. Cell Stem Cell, 12, 1-11 2012
■ LIVE / DEAD ® Viability / Cytotoxicity Kit,
for mammalian cells
細胞集団の生存率と細胞毒性を 2 色で、素早く評価するアッセイキットです。
生細胞をエステラーゼ活性で、死細胞を細胞膜の完全性で評価します。
顕微鏡観察、フローサイトメトリー解析、マイクロプレートアッセイで使用できます。
［特長］
● 生細胞と死細胞観察用試薬の蛍光波長が離れているので、漏れ込みが少ない
● 細胞に取り込まれて蛍光を発するため、バックグラウンドが低い
製品名
サイズ
製品番号
LIVE/DEAD ® Viability/Cytotoxicity Kit, for mammalian cells
1 キット
L3224
DMEM, no Glucose
500ml
11966-025
価格
¥77,200
¥4,200
18
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19
Life Technologies
いつ行く？どうする？海外留学
Title
Name
Number
研究に欠かせない環境は
“設備”ではなく“人”
03
長谷川秀樹氏（国立感染症研究所感染病理部部長）
車ではなく、自分で考えアイデアを試す習慣が身につきました」。
ニューヨークとダブリンへポスドクで留学した経験をもつ長谷川
秀樹氏。現在は国立感染症研究所で、経鼻インフルエンザワクチ
帰国後にHTLV-1 研究を再開
ンの開発、HTLV-1 感染を原因とする成人 T 細胞白血病リンパ腫
の発症機序の解明やモデル動物の開発と、多忙な研究生活を送っ
帰国のきっかけは感染研にポジションを得たこと。日本では悔しさを
ています。留学して業績は出るの？設備は日本より優れている？
バネに HTLV-1 感染症モデルのトランスジェニックマウスを作り直し、
…そんな不安のある若者には「先を考えすぎないで、やりたいこと
10 年越しで成果をまとめ Nature Medicine 誌に Hall 博士との共
にチャレンジするといい」とアドバイスします。
著で発表します。留学中の研究をひきずるなという意見もあります
が長谷川氏はその逆。新しく始めたインフルエンザ研究と共に、新旧
ロックフェラーでの刺激
2 つのテーマを両輪に帰国後の研究を軌道にのせていきました。
大学院時代、恩師の勧めでロックフェラー大学へ留学するチャンス
を得た長谷川氏。William W ．
Hall 博士のラボで、HTLV-1 の感染
世界を歩く
メカニズムの解明とトランスジェニックマウス開発に取り組みました。
英語は研究のコミュニケーションツールという長谷川氏。Hall 博士
ロックフェラー大学には、毎週金曜の所内バー、ファカルティークラブ
との縁で Global Virus Network の日本代表にもなり、世界のウイ
でのハッピーアワーなど、学生も教授も気さくにサイエンスを語れる
ルス研究を推進しています。留学で得た数々の出会いが、いまの活
環境があります。長谷川氏もここで、レプチン遺伝子の Jeffrey M.
躍につながっているのです。
Friedman 氏、樹状細胞の Ralph Steinman 氏、がんウイルスの花
房秀三郎氏らと親交を結びました。
「研究をドライブさせるのは“設
プロフィール： 1 9 6 7 年埼玉県生まれ。
備”
ではなく
“人”。ロックフェラーだとノーベル賞級の研究者が普通
1 9 9 3 年北海道大学医学部卒業、1 9 9 7
に歩いていて、講義を受けたり一緒に飲んだりできる。その刺激は、
年北海道大学大学院医学研究科博士課
程修了。1995 年∼ 1997 年に米国ロック
どんな設備の整った日本のラボにいても得られない」と語ります。
フェラー大学、アイルランドのユニバーシ
ティー・カレッジ・ダブリンで、William W ．
留学したのに結果が出ない
長谷川氏はその後、ボスと共にラボごとアイルランドへ移ります。試
薬が届くのに 1 週間かかり、18 時きっかりに仕事を終えギネスビール
Hall 博士のもと研究（ポスドク）。1997 年
ダブリンの研究所近くのバーで。左は同僚
の研究者、右はHall 教授
より国立感染症研究所感染病理部研究員、
2011 年より現職。
で乾杯というのんびりスタイルです。合わせて 2 年半、どちらの国の
生活も楽しみましたが、肝心の研究では際立った成果がでなかった
とか。
「研究では焦りが先行し、
うつうつとしていました。ボスはディス
カッション重視でやり方を任せるタイプ。おかげでプロジェクトの歯
NEXT NEWS
参考： Hasegawa H et.al. Development of Thymus-Derived T-cell Leukemia/Lymphoma in Mice
Transgenic for the Tax gene of Human T-Lymphotropic Virus Type-I（HTLV-I）. Nature Medicine
2006 Apr;12（4）:466-472.
Hasegawa H et.al. Development of a mucosal vaccine for influenza viruses: preparation for a
potential influenza pandemic. Expert Review of Vaccines, April 2007, Vol. 6, No. 2, 193-201.
今年も高校生向け「 Gibco ® 幹細胞実験教室」を開催しました！
甲子園では高校野球が盛り上がった、8 月 10 、11 日の 2 日間。ライフテク
ノロジーズ本社実験室では、12 人の高校生がこれからの再生医療の要と
なる「幹細胞実験」に熱く取り組みました。この実験教室は、50 年以上前
から世界の細胞培養研究を支えてきた Gibco ®が主催。昨年に引き続き、
今年も再生医療の研究者や臨床医を目指す、まっすぐな高校生たちが参
加しました。学校とは違って、実際の研究現場で使われる数々の機器や試
薬で実験するという、先端科学研究の臨場感を満喫した様です。この中か
ら、次のノーベル賞科学者がでてくることを期待しています！
INFORMATION
2013 / October / No.21
ライフサイエンスに関わるすべての研究者に、新しい出会いの場を提供するNEXT FORUM 。
DNA Anniversary である2013 年のテーマは「想像の歴史から、創造の未来へ」。
日本代表としてヒトゲノムプロジェクトを率いた榊佳之氏をナビゲーターに、
個性的な研究分野を切り拓いてきた 3 人の研究者が「生」で語り合います。
ひとりでも多くの研究者がオンラインで参加していただき、
「次なるサイエンスのマイルストーン」を共に創造していきましょう。
出演者榊佳之氏（国立大学法人豊橋技術科学大学学長）
大隅典子氏（東北大学大学院医学系研究科教授）
： 70 名
場所：ニコファーレ（東京都港区六本木）／定員（会場参加）
応募方法：事前登録制（オンライン参加も事前登録が必要です）
内容：出演者講演、パネルディスカッション、
岡野栄之氏（慶應義塾大学医学部教授）
四方哲也氏（大阪大学大学院情報科学研究科教授）
「川柳 in the ラボ」研究者川柳コンテスト優秀賞投票＆結果発表
参加申し込み＆生中継はこちらから → www.lifetech.com/dna60jp
学会展示会・セミナー
セミナー・ワークショップ
最新情報は
ライフテクノロジーズジャパンでは最新技術のご紹介や、いろいろなテーマのセミナーや技術講習会を定期的に行っています。
www.lifetechnologies.com/eventsjp/
最新情報・詳細・お申し込みは
www.lifetechnologies.com/seminarsjp/
抽選で
QUOカード
プレゼント !
NEXT 10 月号はいかがでしたか？
今回の特集は、お二人の研究者に対談をお願いしました。がん研究におけるホットな研究テーマ「がん幹細胞」。これからの医療への
展開も楽しみです。また今号も新製品や多くの研究者の「声」をお届けしています。皆様のお役に立つことを願っています。それから
NEXT Forum 2013にも、ぜひお越しください。遠方の方も web 経由でリアルタイムに参加できます。ニコファーレでライフサイエン
スの未来を語る研究者のパネルディスカッションは、なかなか貴重な映像になりそうです。
アンケートご回答者から抽選で 10 名様に2000 円の Quoカードをプレゼント！
バックナンバーや抜粋記事もご覧いただけます。→ URL: www.lifetechnologies.com/nextforum
[ 訂正のお知らせ ]NEXT8月号（ No.20 ）の 12 ページ製品に記載ミスがありました。訂正してお詫びいたします。
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