アジレント・テクノロジー DNA マイクロアレイシステム

DNA Microarray System
アジレント・テクノロジー
DNA マイクロアレイシステム
視点を変えれば世界が変わる。
進化するアジレントのマイクロアレイで
ゲノミクスの新次元へ
他に類のない 5 log のダイナミックレンジが
研究者に新しい視点をもたらします。
わずか 50 年前まで、人類は地球の外から地球を眺めるという視点を持っていませんでした。今では月に着陸した
かぐやに搭載されたハイビジョンカメラで撮影された地球の出を、世界のどこからでもインターネットで手軽に見
ることができます。黒い宇宙に浮かぶ美しい青い星の姿は、地球上に住むすべての生物が運命共同体であることを
我々に語りかけています。
研究の世界では、しばしば技術革新により、これまで想像しなかったような新しい世界が現れることがあります。
マイクロアレイ技術が登場して、すでに 10 年以上。遺伝子発現を網羅的に捉えるこの画期的な技術はこの 10 年で
ランニングコストが大幅に下がり、実験プロトコルも簡素化され、研究者にとって大変使いやすいツールとなりま
した。しかし、次世代シーケンサの登場により、遺伝子発現は 5 log のダイナミックレンジを持つことがわかり、
従来の DNA チップのダイナミックレンジの狭さ（2-3 log）が、大きな問題としてクローズアップされています。
アジレント・テクノロジーは、マイクロアレイのダイナミックレンジを広げて高感度化を達成するため、マイクロ
アレイの製造から実験プロトコル、スキャンそして tif 画像の数値化に至るすべてのプロセスを徹底的に最適化しま
した。その結果、他に類のない 5 log のダイナミックレンジを 2006 年に達成し、次世代シーケンサによる RNA シー
ケンスとの高い相関を示すデータも得られています。低発現遺伝子の検出を可能にしたこの技術革新は、Pathway
解析などに威力を発揮し、ゲノミクス研究に新たな視点をもたらしています。
さらに最適化の過程で得られた高品質のオリゴ合成技術を使って、数万種類のオリゴライブラリを一度に
低価格で合成する新しい技術を開発する事に成功しました。2009 年 4 月に登場した、
SureSelect Target Enrichment System はこの技術を利用して、巨大なゲノム中から全
エクソン、もしくは個々の研究者が注目する領域を取り出し、次世代シーケンサに
よる解析のコストと時間を劇的に軽減する画期的な製品です。
地球上の生命はすべて DNA によってつながっています。生命活動における様々
な謎を解き明かすため、アジレント・テクノロジーは、これからのゲノミクス研
究に本当に役立つツールを、高い技術力としっかりしたサポートとともに提供し
ます。未来に挑戦し続ける研究者に、もっともふさわしいシステムです。
2
ガラス基板にインクジェットで直接 DNA オリゴマーを in
situ 合成
マイクロアレイには 60mer オリゴ
オリゴヌクレオチドを化学合成する際、不完全なカップリングやデブロッキング反応により合成が途中
でストップしたり、副反応である脱プリン化により、完全なオリゴが合成できないという問題点があり
ました。アジレントのマイクロアレイは、最新のインクジェット技術を用い、ロングオリゴをガラス基
板に直接 in situ 合成しています。この過程において脱プリン化を抑え、かつ極めて高いカップリン
グ反応効率を達成することで、これまでにない高い品質で長いオリゴ DNA を合成できるようになり
ました。この高い合成収率で作成された高品質のオリゴは、クロスハイブリダイゼーションを大きく
低減し、これまでのマイクロアレイでは達成できなかった 5 log のダイナミックレンジを実現しました。
遺伝子や miRNA の網羅的解析における低発現遺伝子の検出や、定量 PCR との高い相関、さらに DNA
コピー数解析の精度向上など、その性能は高い評価を得ています。
マイクロアレイの新しい応用、オリゴライブラリ合成
アジレントは、この技術をベースに、オリゴライブラリ合成という革新的なマイクロアレイの活用方法を実用化しました。
この方法では、100mer を超えるロングオリゴをマイクロアレイ上で一度に合成した後、マイクロアレイからオリゴマーを切り離すことで
ライブラリを作製します。
この技術を製品化した SureSelect Target Enrichment System は、1 本の PCR チューブ中のハイブリダイゼーションでヒト全エクソンを
一度にキャプチャすることを可能にしました。次世代シーケンサの使い方を大きく変える画期的な製品です。
さらにこの技術は、non-coding RNA ライブラリの合成、ハイスループットな変異導入など、さまざまな応用も期待されています。
マイクロアレイ
SureSelect
より高密度に、より使いやすい価格に、さらにハイスループットに。
進化を続けるアジレントのマイクロアレイ
マイクロアレイフォーマット
アジレントの DNA マイクロアレイでは、アプリケーションや目的に応じて、
1M
様々なスポット数に対応したマルチフォーマットを選択することが可能です。
たとえば DNA コピー数の全ゲノム網羅的解析には、より多くのスポットが
搭載された高分解能の 1 パックマイクロアレイを使用し、絞り込んだ遺伝子
セットや、特定のゲノム領域に対しては、コストパフォーマンスにすぐれた
マルチパックマイクロアレイを選択できます。
DNA マイクロアレイは今後、遺伝子診断やサンプルの品質チェックなど、
新しい分野で活用されていくことが期待されています。自由に選択できる
400K
244K
105K
180K
44K
60K
15K
フォーマットと、インクジェットのフレキシビリティが実現した驚くほど柔軟
なカスタムアレイの製造プロセスが、これらの新しい分野への応用を加速
します。
遺伝子、miRNA の発現、ゲノムコピー数、メチル化。
様々なゲノミクスデータの統合解析を強力にサポート
複雑なゲノムネットワークの解明には、複数のアプリケーションの統合解析が不可欠です。アジレントは、遺伝子発現、
lincRNA、エクソン、miRNA、DNA コピー数（aCGH）、コピー数多型（CNV）、ChIP-on-chip、DNA メチル化など、種々
のアプリケーションに対応したマイクロアレイばかりでなく、GeneSpring や Agilent Genomic Workbench などの
専用ソフトウェアの開発を通じて、これらのデータの統合解析をサポートしています。
3
Agilent Genomics Total Solutions
サンプル準備
RNA 品質チェック
バイオアナライザ
マイクロアレイ実験で信頼性の高
いデータを得るためにはサンプル
の品質が重要です。
極めて微量のサンプルで品質
チェックが可能なバイオアナライザ
はマイクロアレイ実験に必須のツー
ルです。
ハイブリダイゼーション
オリゴ DNA マイクロアレイ
高感度、高密度、高品質
●カタログアレイ
遺伝子発現
miRNA
CGH/CGH+SNP/CNV
ChIP-on-chip
DNA メチル化
ink-jet
technology
アジレントは、
様々なアプリケーション、
生物種のマイクロアレイを揃えています。
●カスタムアレイ ̶
ラベル化
eArray
カスタムメイドのプローブを作成できるツール“eArray”を提供して
います。
これによりカスタムアレイを作成するコストを劇的に下げることがで
きます。
ラベル化キット
アプリケーションに対応したラベル
化キット、プロトコルを準備してい
ます。
ラベル化時に QC 用のスパイクイン
を添加することにより遺伝子発現
や miRNA の実験の評価を行うこと
ができます。
ハイブリダイゼーションオーブン / チャンバ
オーブン、チャンバは各アプリケーションで共通です。
サポート
4
生命科学の新時代を開拓する研究者に本当に信頼できるツールを提供したい
スキャン
スキャナ
Microarray Scanner
5 log のダイナミックレンジに対
応した、世界初のスキャナです。
また、ダイナミックオートフォー
カシング機能により、
スライドグ
ラスのゆがみやたわみに影響
されることなく、信頼性の高い
データを得ることができます。
スポットの数値化
Feature Extraction
スポットの数値化はもちろんの
こと、バックグランド補正、色
素補正、異常スポットの検出、
QC レポートの作成まで自動で
行います。
データ解析
データ解析
GeneSpring
GeneSpring は、世界で最も使
用されている遺伝子発現解析
ソフトウェアです。
初心者にも使いやすく、膨大
なデータを迅速かつ効率的に
解析することができます。
Agilent
Genomic Workbench
CGH、ChIP-on-chip、DNA メ
チル化等のゲノム解析を行う
ため、強力なビジュアライゼー
ション機能を搭載し、解析結
果をわかりやすく表示・出力
します。
CytoGenomics
バリデーション
データバリデーション
リアルタイム定量 PCR
Mx3000P/Mx3005P は、
SYBR® GreenⅠによるリアル
タイム定量解析が可能、遺伝
子発現 miRNA 等さまざまな
マイクロアレイ解析データの
バリデーションに最適です。
Agilent Bravo
Automated Liquid
Handling Platform
Bravo は 96/384 well マイクロ
プレートを対象とする業界最
小、最速の自動分注機で 0.1
∼ 200 µl の範囲で CV が 5％以
下という高精度での分注が可
能です。
マイクロアレイや次世代シー
クエンサ用のサンプルの前処
理など、さまざまなアプリケー
ションでの自動化・ハイスルー
プット化を可能にします。
CGH、CGH+SNP マイクロア
レイのデータ解析専用ソフト
ウェア。
コピー数変化や UPD/LOH の
レポート作成や DGV や OMIM
などの既存データベースとの
比較を簡便に。
癌試料 * にも対応。
* 現在血液腫瘍を対象
●マイクロアレイ / 解析トレーニングコース ●専任オペレータによる電話対応 ●種々のサポート製品
5
遺伝子発現マイクロアレイ
微量の total
RNA からでも幅広いダイナミックレンジを実現
アジレントの遺伝子発現マイクロアレイは、データ生成に関わる全てのプロセスの徹底的な最適化により、5
log のダイナミックレンジを達
成しています。微量な total RNA から実験をスタートすることができ、これまで量が足りずにアレイ実験が難しかったサンプルからも
データを得ることができます。
シグナル強度（log10）
最少 10ng の total
RNA からラベル化可能
アジレントの Low Input Quick Amp Labeling Kit（LIQA）は、dT プ
ライマーを用いた 1 回の IVT 反応で、わずか 10 ng の total RNA か
らハイブリダイゼーションに必要な十分量のラベル化 cRNA を合成
することができます（マイクロアレイのフォーマットにより必要ス
Replicate 2
タート量は異なります）。
また 1 日半で結果が出るシンプルなプロトコルで、どなたでもすぐ
に実験を始めることができます。目的に合わせて 1 色法・2 色法を選
択することもできます。
5logにわたるダイナミックレンジで高い再現性を実現
アジレントの遺伝子発現マイクロアレイは、シンプルかつ堅牢な実験
Replicate 1
シグナル強度（log10）
遺伝子発現マイクロアレイの再現性確認
サンプル：StratageneUniversal Reference, total RNA 10ng 使用
プロトコルを採用しており、マイクロアレイ間・スライドグラス間で、
極めて高い再現性を示します（左上図）。幅広いシグナルレンジで高
発現遺伝子だけではなく、低発現遺伝子もきちんと検出することが
できます（左下図）。
また数値化の際にマイクロアレイごとに各スポットのシグナル強度
がバックグラウンドと有意に差があるかを判定します。これにより、
ノイズレベルの遺伝子と低発現領域の遺伝子を区別しています。
全プローブ数 n=42,405
さらにアジレントのシステムは実験の成否を判断する QC ツールを備
えており、得られた結果の信頼性を確認することができます。定量
PCR との相関も MAQC（Micro Array Quality Control Project）で
一番良いと評価されました。
頻度
27.7%
n=11,728
26.0%
n=10,943
Coding RNA に加え non-coding
高感度マイクロアレイ
20.1%
n=8,443
RNA も搭載した
アジレントの遺伝子発現マイクロアレイは 2009 年の情報をもとに
プローブを設計しています（ヒト、マウス、ラット）。高密度 8×60K
フォーマットのマイクロアレイには coding RNA の他、lincRNA
（large intervening non coding RNA）や snoRNA 等の non-coding
RNA に対応したプローブも搭載しています。特に lincRNA はヒス
低
高 log2
シグナル強度
ヒト脳セルラインのヒストグラム
サンプル：AmbionHuman Brain, total RNA 100ng 使用
グレー：ノイズレベルの遺伝子
青：ノイズと区別して検出された遺伝子
数字は各シグナルレンジで検出されたプローブの割合
トン修飾タンパクと結合し、遺伝子発現の制御に間接的に関わってい
ると報告されています。組織特異的に発現していることもわかってい
る最近話題の non-coding RNA です。lincRNA は生体内で polyA 付加
されているため、特殊なラベル化ステップは必要なく coding RNA と
同時に検出することができます
（lincRNA はヒトおよびマウスに対応）
。
多様な生物種に対応
遺伝子発現カタログアレイは、様々な種類の生物種に対応したデザ
インを揃えています。また研究者のご要望にお応えして、随時ライン
●アカゲザル
●イヌ
●ウサギ
●ウシ
●ウマ
●ヒツジ
●ヒト
●ブタ
●マウス
●マウス（発生再生）
●ラット
●イネ
●オオムギ
●コムギ
●シロイヌナズナ
●セイヨウアブラナ
●ダイズ
●タバコ
●タルウマゴヤシ
●トウモロコシ
●トマト
●ワタ
●アフリカツメガエル
●イネいもち病菌
●サケ
●出芽酵母
●ショウジョウバエ
●ゼブラフィッシュ
●線虫
●ニワトリ
●ハマダラ蚊
●大腸菌
他多数
カタログアレイラインナップ
6
ナップを充実させています。またこの中に研究対象の生物種がない
場合でも、カスタムアレイとして、配列情報からプローブ配列を設
計することで、どんな生物種のマイクロアレイでも製造可能です。
エクソンアレイでスプライスバリアントの
僅かな変化も検出
アジレントのエクソンアレイは、ヒト、マウスおよびラットのエク
ソン領域に対応したプローブを配置したデザインで、高密度タイプ
のフォーマットを採用しています。専用のラベル化キット（LIQA
WT kit）を用いることにより、遺伝子発現マイクロアレイと同様の
システムで実験でき、GeneSpring で解析可能です。
miRNA マイクロアレイ
定量 PCR 法との高い相関を実現
miRNA は、様々な生体内プロセスで非常に重要な役割を果たしていることが明らかにされつつあります。しかし 22 mer 前後の短い配列と
高いホモロジーのため、正確な網羅的検出が難しいと言われてきました。アジレントの miRNA マイクロアレイでは、微量の total RNA を
用いて精度の高い検出をすることができます。
Mature miRNA のみを選択的に検出
miRNA はその生合成過程でより長い前駆体として転写され、細胞内で
プロセシングを受けた後に 22 mer 前後の“mature miRNA”として機
能します。より表現型に近い発現解析を行なうためには、生理活性を
持った mature な miRNA のみを、前駆体と区別して選択的に検出する
ことが必要です。アジレントの miRNA マイクロアレイは、独自に開発
したデザインのプローブにより、同一の配列を含んでいても前駆体は
サイズの違いによりハイブリダイゼーションさせない工夫が施されてい
ます（右図）
。Total RNA から mature な miRNA の選択的検出が可能で
あり、small RNA の濃縮作業は不要です。
●僅か 100 ng の total RNA で実験可能
再現性・ダイナミックレンジ・感度
他の追随を許さない高品質なマイクロアレイデータ
細胞の状態により、ダイナミックに発現レベルが変化すると言われてい
る miRNA。アジレントの miRNA マイクロアレイシステムでは、ノイズ
レベルを除いても 5 log のダイナミックレンジを持ち、miRNA の動きを
見逃しません。
繰り返し実験の再現性は極めて高く、信頼性の高い網羅的発現プロ
アジレント
miRNA マイクロアレイのプローブ構造
シグナル強度（log10）
● 1 検体あたりのランニングコストを抑える、8 パックフォーマット
Replicate 2
● 1 日半で結果が出る、極めてシンプルな実験プロトコル
ファイルを得ることができます。
●多数の繰り返しスポットの配置により、データの高い信頼性を確保
● Spike-In Control を使用することにより、ラベル化・ハイブリ等
の実験の成否をチェック可能
Replicate 1
miRNA 発現プロファイルと表現型のリンクもサポート
miRNA マイクロアレイの結果を生体内現象と結びつけるためには、そ
の miRNA がどのような機能を持った mRNA を制御しているかを知
る必要があります。アジレントの miRNA マイクロアレイのデータを
GeneSpring GX にインポートすることによって、miRNA の解析だけで
なく、miRNA がターゲットとしている遺伝子の GeneOntology 解析等
シグナル強度（log10）
miRNA プロファイルの再現性確認
サンプル：正常肝臓細胞からの Total RNA
が可能です。また遺伝子発現データと統合的に解析することで、表現
型とのリンクを見出していくことが可能です。
定量 PCR とも高い相関
確かなプローブを搭載した、アジレントの miRNA マイクロアレイに
よって得られた発現プロファイルは、由来組織を問わずさまざまな
miRNA 試料で定量 PCR の結果と極めて高い相関を示します。
充実のコンテンツ
miRBase の情報に基づいた、最新のコンテンツを搭載しており、
データベースに収載されている miRNA を網羅的に検出することが
できます。
●生物種ヒト・マウス・ラット
（その他の生物種も対応可）
●データベースの更新に伴い、マイクロアレイのバージョンも随時
アップデート
マイクロアレイと定量 PCR の結果の比較
４つの異なる組織間での、60 の miRNA の定量値の比
x 軸に定量 PCR の結果、y 軸にマイクロアレイの結果
をプロット
7
CGH/CNV マイクロアレイ
ゲノムコピー数変化と UPD/LOH を同時検出
Cytogenetic reseach を含むゲノム構造変化の検出に
多彩なラインナップ
Agilent CGH マイクロアレイ
ゲノムワイド・遺伝子 /exon 領域・CNV 領域・疾患関連領域などに
：コピー数変化を検出
Agilent CGH+SNP マイクロアレイ（現在ヒトのみ）
：コピー数変化と copy-neutral な変化（UPD/LOH）を同時に検出
CGH Probes
Copy Number Changes
Fig. 1
CLL1: Chr 13
http://AgilentGenomics.jp/Cyto
SNP Probes
LOH/UPD
CLL1: ChrC13
LL2: Chr 5
CGH
フォーカスし、ゲノムコピー数（もしくは UPD/LOH も同時に）検出。
各種マイクロアレイ仕様については
を含め弊社ウェブサイトをご覧ください。
【Fig. 1 左】sample: chronic lymphocytic leukemia（CLL）
13 番染色体の copy-neutral LOH・homozygous 欠失検出例。
【Fig.1 右】sample: chronic lymphocytic leukemia（CLL）
（clonal
fraction: 66%）
6 番染色体の hemizygous 欠失と LOH 表示例。SNP データは major
CLL2: Chr 6
aberrant fraction の情報のみ出力。
CLL2C: C
LLh2r: 5Chr 6
SNP
CGH
SNP
Homozygous
deletion
Copy-neutral
LOH
Surely Better Trusted
ISCA や CCMC など大きな Cyto コンソーシアムで
実績のあるマイクロアレイ（ISO13485 を遵守）
● ISCA（International Standards for Cytogenomic Arrays
Consortium）で認められたマイクロアレイ。
ゲノム全体に加え、ISCA 標的領域を高密度にカバー。
LOH
▶ CGH+SNP
・SurePrint G3 Human CGH+SNP Microarray 4x180K
のみ
・ISCA v.2（4X180K、2x105K、4x44K、8X60K）
▶ CGH
Hemizygous
deletion
● CCMC（Cancer Cytogenomics Microarray Consortium）のデザ
インに基づく、癌試料のためのマイクロアレイ。
ゲノム全体に加え、500 以上の癌関連領域と 130 の新規領域・サ
ブテロメア領域を高密度にカバー。コピー数変化と copy-neutral
Fig. 2
1
0.547
0.610
0.937
0.957
0.523
0.523
0.461
0.494
1
0.9999
0.9990
0.9996
0.9998
0.9854
0.9864
0.9917
0.9892
Agilent（
測定値（Log2Ratio）
Theoretical
Competitor 1 #1
Competitor 1 #2
Agilent #1
Agilent #2
Competitor 2 #1
Competitor 2 #2
Competitor 3 #1
Competitor 3 #2
LOH を同時検出。
Slope R4
、
・SurePrint
）
Surely Better Flexibility
フレキシブルなマイクロアレイのカスタムデザイン
解像度や標的領域を自由に設定した CGH、CGH+SNP カスタムアレ
イを作成可能（eArray, p. 10 参照）。1 枚からオーダー可能。
理論値（Log2Ratio）
Surely Better Data
優れたダイナミックレンジと定量性、高い検出感度・
解像度
Fig. 3
8% mosaicism detected
q31.23
q31.23
q31.23
q32.1
q32.1
q32.1
q32.1
q32.3
q34.1
q34.3
q32.3
q34.1
q34.3
q32.3
q34.1
q34.3
q32.3
q34.1
q34.3
q35.2
q35.2
A
Fig. 4
G3 Cancer CGH+SNP マイクロアレイ 4x180K
q35.2
B
Agilent244K
q31.23
Agilent1M
q35.2
C
D
● 優れたダイナミックレンジと定量性
【Fig. 2】ゲノムコピー数 0、1、2、3、4、10< の領域について Log2（Test/
Reference）Ratio の測定値を理論値と比較（他プラットフォームとも
比較）
。Agilent マイクロアレイの傾きは最も理論値に近い値を示す。
Kresse et al, BMC Research Note, August, 2010
● モザイク性のあるサンプルでも高い検出感度
10% モザイク性のあるゲノムコピー数変化を検出。
【Fig. 3】A:100%、B: 10%、C: 8%、D: 7%
Competitor 1
R. Valli et al, Molecular Cytogenetics, 2011
Detected:
Agilent 244K : 8 probes
Agilent 1M : 31 probes
Not Detected
8 probe CN change
8
31 probe CN change
No change
● 高い解像度
解像度はデータの質（ノイズレベルなど）で決まります。アジレント
のデータは多くの論文でも紹介されているように、ノイズが低く、小
さな領域の構造変化も検出します。
【Fig. 4】Myeloma 細胞株について、Agilent 244K、Agilent 1M、
Competitor マイクロアレイ（>2,000,000 probes) の比較を行った例
です。Competitor マイクロアレイでは PAX5 遺伝子のコピー数増幅
を検出することができません。
Braggio et al, AACR poster, April, 2010
ChIP-on-chip マイクロアレイ /DNA メチル化解析マイクロアレイ
より簡便に転写因子の結合やエピジェネティックな変化を検出
細胞の分化、がんの発生・進行に関わる遺伝子の転写調節を理解するために、免疫沈降法が広く用いられていますが、最近では特定の遺
伝子だけでなく網羅的に転写因子の結合やヒストン修飾を調べる研究が注目を集めています。アジレント
ChIP-on-chip マイクロアレイと
DNA メチル化解析マイクロアレイは、免疫沈降法と組み合わせることで、より簡便に信頼性の高い解析を実現します。
転写因子やエピゲノム因子の結合状態を簡便に解析
転写ネットワークの解明にはエピジェネティックな要素を含めた DNA-
タンパク質の結合部位の網羅的な位置解析が必要であり、ChIP-onchip は転写因子の DNA 結合やヒストン修飾などの解析を網羅的に決
定できる有用な手法であることが知られています。最近では次世代
シーケンサを使ってゲノム全体の結合サイトを網羅的に調べるアプ
ローチもありますが、解析対象領域をプロモータ領域や特定の領域
にフォーカスして ChIP-on-chip を行うことで多検体解析を効率よく
行うことができます。
アジレントの ChIP-on-chip マイクロアレイは、Tm
（融解温度）
とホモロ
ジーを考慮した品質の高い長鎖オリゴプローブ
（45 ∼ 60 mer）のみを
選抜しているため、生データのノイズレベルがきわめて低く、結合部位
を簡単に捉えることができます。右図は、生データのプロットから既知
の標的遺伝子の結合を高い S/N 比で検出できることを示しています。
アジレントは、磁性ビーズを用いた免疫沈降法とプロモータアレイや
既知の標的遺伝子に対する GCN4 の結合（酵母マイクロアレイ）
a ∼ c : 標的遺伝子、d : 標的外遺伝子
CpG Island マイクロアレイを組み合わせた一連の実験プロトコルを提供
しています。
さらに、
Millipore 社と共同で免疫沈降実験に必須の抗体や、
免疫沈降後の DNA 増幅用試薬を含む免疫沈降キットを販売するこ
とにより ChIP-on-chip 実験全体のトータルサポートも行っています。
ChIP-on-chip マイクロアレイのスキャン後のデータ解析時には、QC レ
ポートから結合イベントが得られているかを簡単に確認することができ
ヒトプロモータアレイ
（E2F4 の結合）
ます
（右図）。さらに、簡便に結合イベントを自動検出するアルゴリズム
も提供しているので、精度良く得られた結合データに基づいて解析を
進めていくことができます。
DNA メチル化領域を精度良く検出
転写産物の発現の on/off とエピジェネティクスを明らかにする上で、
転写領域やその近傍にある CpG Island などの DNA メチル化の状態につ
いての網羅的な解析について大きな注目が集まっています。アジレント
が提供する DNA メチル化解析マイクロアレイの実験プロトコルは、従
来のメチル化感受性制限酵素を使った方法ではなく、アフィニティに基
全細胞から抽出したサンプル（WCE）
および
免疫沈降で濃縮したサンプル（IP）のスキャッタープロット
づいてメチル化 DNA を回収する方法を採用しています（mDIP）
。右下
の図は Male および Female の X 染色体および常染色体のデータです。
生データのプロットから、Female の X 染色体上の DNA メチル化が
はっきりわかります。
充実のコンテンツ
カタログアレイおよびカスタムアレイ
不活化を免れた遺伝子
不活化遺伝子
●第三世代のプロモータアレイ（ヒト・マウス）
：mRNA だけでなく
ncRNA（miRNA）のプロモータ領域（上流 9 kb、下流 2 kb）にプローブ
を網羅した ChIP-on-chip マイクロアレイ 1x1M フォーマットを用意
●プロモータアレイ（ヒト・マウス）の他、ショウジョウバエ、出芽酵母、
分裂酵母、シロイヌナズナ、線虫など各種モデル生物の ChIP-on-chip
マイクロアレイを用意
●ヒト・マウス・ラットの全 CpG Island をカバーしたマイクロアレイを用意
●ヒトゲノムの UMR（Unmethylated region）領域にプローブを網
羅した DNA メチル化解析用のマイクロアレイを用意
● eArray のデータベースから目的に応じた領域および解像度でプローブ
CpG Island マイクロアレイを用いた Male（HEL299）および
Female（IMR90）の比較データ
上段 : X 染色体、下段 : 5 番染色体
を配置可能。多検体処理用にマルチパックフォーマットも用意
9
カスタムアレイ
1 枚から作れるカスタムアレイ
アジレントではより身近にカスタムアレイを設計できるように、アレイデザインツール“eArray”
を無償で提供しています。eArray を利用す
ればデザイン費用はかかりません。製造費のみでカスタムアレイを作成できます。しかも 1 スライドグラスからオーダーできるので、少量
しか使う予定がなくても気軽にカスタムアレイを作成することができます。
こんなときは、eArray でカスタムアレイをおためしください。
たとえば、
●目的の生物種がカタログアレイにない
●目的の領域を高い解像度で解析したい
●一度に多くのサンプルを実験したい
●サンプル当たりのランニングコストを下げたい
eArray の機能
■カスタムアレイ作成ツール
遺伝子発現マイクロアレイ
元となるトランスクリプト配列情報さえあれば、生物種に関わらず
選べるフォーマット
アジレントが提供しているマイクロアレイフォーマットから、最適なも
のを選択できます。
遺伝子発現用プローブを設計可能です。カタログアレイにない生
物種や新規に配列情報が得られた生物のプローブも設計できます。
miRNA マイクロアレイ
最新の miRBase に公開された 100 種以上の生物種に関して、
miRNA マイクロアレイ用に設計されたプローブをカスタムアレイ
■カタログアレイの情報データベース
全てのアジレントカタログアレイに関して、最新のアノテーション情
報をダウンロードできます。データ解析に必要な電子ファイルは、
eArray からいつでも入手可能です。
に搭載することができます。
CGH や CGH+SNP、および ChIP-on-chip/CpGisland マイクロアレイ
各生物種に対して数百万プローブのデータベースを用意しており、
■その他
●指定したユーザーとカスタムアレイデザインを共有可能。
その中から研究対象となるゲノム領域のプローブをお望みの解像
●日本語操作説明資料を利用可能。
度で選択することが可能です。例えば、最高解像度 50bp
（メジアン）
● SureSelect Target Enrichment System 用のベイト設計機能も
搭載。
のヒト CGH マイクロアレイをデザインできます。
その他、カタログアレイに搭載されたプローブをカスタムアレイ
に利用できます。
※ eArray のご利用には約款への同意が必要です。
カスタムアレイ作成の流れ
1. ログイン
2. プローブの選択
3.フォーマットの指定
（このステップまで無償）
4. オーダー
●アジレントデザインの
プローブライブラリ
●プローブ設計
ユーザー登録後
いつでもログイン可能。
マイクロアレイに搭載するプローブを
決定。搭載するプローブは下記方法
で決定し、eArray 内で保存。
●アジレント設計済みプローブから選択
●トランスクリプト配列からのプロー
ブ設計
●独自設計プローブの登録
10
●搭載するプローブ数に応じた
最適なフォーマットを選択。
●搭載するプローブの繰り返し
回数を指定
●デザイン終了後オーダー
● 1 枚からオーダー可
スキャン / ハイブリダイゼーション
高感度・5log のダイナミックレンジをそのままに、
小型になった SureScan システム
遺伝子発現マイクロアレイや miRNA マイクロアレイで 5
log のダイナミックレンジを達成するには、スキャナも決定的な要素の一つです。
bit でのデータ取り込みを実現。1 回のスキャンで 5 log のダイナミックレンジを達
成しました。さらに低いノイズレベルにより、CGH/CNV マイクロアレイや ChIP-on-chip マイクロアレイ、CpG Island マイクロアレイの生
データの S/N 比を著しく向上させます。2011 年 10 月にリリースされた SureScan システムは、このアジレントスキャナの性能をそ
のままに、約 1/3（容積比）に小型化されており、実験室のスペースをより有効活用できるようになりました。
アジレントスキャナは、市販のスキャナの中で唯一、20
DNA マイクロアレイスキャナシステム
● 1×3 インチ（25×75 mm）スライドグラス対応
●ダイナミックオートフォーカシング機構
●高感度検出
●ダイナミックレンジ 5 log（20 bit）の実現
●高解像度スキャン（高解像度仕様 2 µm・3 µm）
●自動高速スキャン（3 µm, single pass で 16 分）
● DNA マイクロアレイスキャナ本体
●高速全自動スポット数値化、QC レポート
●コンピュータ
●レーザー安定化機構採用
●スキャナコントロールソフトウェア
●高さ 42 cm、幅 43 cm、奥行き 67 cm
● Feature Extraction（数値化解析ソフトウェア）
●蛍光色素の減衰を最小限に抑えるオゾンフィルター内蔵
ダイナミックオートフォーカシング機構
スライドグラス表面には、小さなゆがみやたわみがあり、一箇
所で焦点を合わせる共焦点レーザー蛍光式スキャナでは、対
応しきれない為、S/N 比低下の原因となります。アジレントは、
linear scan
lens direction
slide
linear scan focal
point path
lens
lens
feature
feature
feature
これを解決するために数ピクセル毎に焦点を調整するダイナ
ミックオートフォーカシング機構を開発しました。1 ミリ秒以下で
out of focus
correct point out of focus
of focus
linear scan
lens direction
slide
feature
feature
feature
in focus
in focus
in focus
linear scan focal
point path
焦点を再調整し、スライド全面に焦点を合わせる結果、極めて
高い S/N 比を実現しています。プレスキャンは必要ありません。
Feature Extraction
linear scan
lens direction
lens
feature
feature
feature
linear scan focal
point path
高速全自動スポット数値化、QC レポート
法）、異常スポットなどの検出まですべての処理を行います。
バッチ解析も可能です。またマイクロアレイごとに QC レポート
lens
feature
feature
feature
in focus
in focus
slide
linear scan focal
point path
slide
スポットの位置検出からバックグラウンド補正、色素補正（2 色
linear scan
lens direction
out of focus
out of focus
correct point
of focus
通常の共焦点スキャン
in focus
ダイナミックオートフォーカシング
を自動出力します。QC レポートによって、マイクロアレイの実
験プロセス
（ラベル化からスキャン・数値化まで）を評価するこ
とができます。
ハイブリダイゼーション
専用ハイブリダイゼーションシステム（チャンバ、ガスケットスライドおよびオーブン）
を使用することにより、再現性の高いマイクロアレイの実験を行う
ことができます。全てのアプリケーション、アジレントマイクロアレイフォーマットに対応しています。
ハイブリダイゼーションオーブン
●アジレントチャンバに対応
●設定可能温度 :
室温＋ 5℃から 70℃
●ロータ回転速度 : 5 から 20 rpm
ハイブリダイゼーションチャンバ
ガスケットスライド
●マルチパック対応
ガスケットスライド
●簡単な組み立て
特別なテクニック不要
●チャンバ内の泡の回転を
利用した効率的な
ハイブリダイゼーション
11
サンプルバリデーション
RNA 品質確認の世界標準 Agilent 2100 バイオアナライザ
RNA は極めて分解しやすく、その分解度が実験結果に大きな影響を与えることがよく知られています。そのため、マイクロアレイ実験や
定量 PCR など RNA を用いる実験では、実験前に試料 RNA の品質を確認することが極めて重要です。バイオアナライザはわずか 1 µl のサ
ンプルで、RNA の品質を客観的に評価できるため、数多くの論文で用いられ RNA 品質確認ツールの世界標準となっています。
RNA Integrity Number（RIN）
RNA の濃度や純度は UV スペクトルで確認できますが、分解具合につ
いては確認できません。また従来の電気泳動による rRNA 比では、
サンプルを非常に多く消費してしまうばかりでなく、分解度を数値化で
きないため、客観的な判断が困難です。
RNA Integrity Number（RIN）は、RNA の分解度を客観的に評価でき
る新しい指標です。Total RNA の分解度に応じたバイオアナライザの
泳動プロファイルを総合的に考慮したアルゴリズムにより、RNA サンプ
ルの分解度を 1 ∼ 10 のスコアで客観的に評価します。ヒト・マウス・ラッ
トの試料をもとに構築された RIN アルゴリズムは RNA サンプルの状態
を示す指標として、論文でも幅広く利用されています。
（RIN の詳細なアルゴリズムは Schroeder et al.,BMC Molecular Biology
2006, 7:3 を参照）
RNA の分解の進行に応じて 1 ∼ 10 のスコア評価
TotalRNA の分解がマイクロアレイデータに与える影響
RIN 9.7
RIN 6.7
RIN9.7 の total RNA を熱分解することにより、異なる分解度の RNA
を調製し
（RIN2.3, 6.7）、遺伝子発現マイクロアレイのデータに与える
RIN 2.3
影響を調べました。同一サンプルであっても分解が進むと、解析結果
に著しい影響を与えることがわかります。
RIN 9.7
RIN 9.7
RIN 9.7
マイクロアレイ実験だけではなく、定量 PCR においても RNA の分
解度が解析結果に著しい影響を与えます。定量 PCR に使用する RNA
サンプルの品質確認にも RIN を活用することができます。
分解度の異なる同一 RNA のスキャタープロット
RIN 9.7 : Intact
RIN 6.7 : Partial Degradation
RIN 2.3 : Severe Degradation
（RNA サンプル : MVPTM Total RNA, Human MDA-MB-453 Cells）
Agilent 2100 バイオアナライザの特長
● RNA の品質確認の世界標準
●マイクロチップ型電気泳動装置
●わずか 1 µl（50 pg）の total RNA で測定可能
●簡便な操作
●全自動のデータ解析（濃度、分子量、RIN、rRNA 比計算など）
●優れたデータ再現性
RNA、DNA、タンパク質など
幅広いアプリケーションに対応
Agilent 2100 バイオアナライザは、RNA 以外にもわずかなサンプル量
で DNA やタンパク質も高感度に分析ができる非常に便利なツールです。
高速多検体電気泳動システム Agilent
2200 TapeStation
より多くのサンプルの品質確認をご希望の場合は、新しい 2200 TapeStation が
適しています。
ゲル充填済みの ScreenTape なので、ゲル調製の手間と時間を省くことができ、
しかも、レーンが独立しているので、サンプルの持ち込みの心配もありません。
96 サンプルの泳動は約 100 分で終了します。
12
データバリデーション
マイクロアレイの解析データのバリデーションに最適
Mx3000P/Mx3005P リアルタイム QPCR システム
アジレントのマイクロアレイデータのバリデーションに Mx3000P/Mx3005P リアルタイム QPCR システムが利用できます。
Mx3000P/Mx3005P QPCR システムは 96 ウェルフォーマットで、SYBR® Green I アッセイ、各種蛍光ラベルプローブアッセイに対応して
います。遺伝子定量解析に最適な試薬、アジレントマイクロアレイのサポートと連携した QPCR 解析サポートが整った、アジレントマイク
ロアレイのバリデーションに最適なシステムです。
相対定量解析には高い再現性が必須です
微小な発現量の差、染色体やコピー数の差を相対的に定量し、その有
意差を出すためには高い再現性が必要です。
Mx3000P/Mx3005P の蛍光検出システムは、96 ウェル全ウェルに
おいて、検出部とサンプル間の距離が一定となるよう検出アームが
スキャンする方式が採用されています。そのため、このシステムで
得られた結果は検出系に影響されず、96 ウェル間での距離補正が不
要で再現性の高い結果が得られます。また、ピペッティングエラー
を補正するためのリファレンス色素による補正アルゴリズムも搭載
されています。
データ解析をサポートする MxPro ソフトウェア
~MIQE ガイドライン対応 ~
設定・制御から解析までをトータルサポートする MxPro
Mx3000P/Mx3005P リアルタイム QPCR システムには、設定から機
器の制御、結果の解析までをサポートする MxPro ソフトウェアが含
まれています。測定結果からのスタンダードカーブを自動作成し、
R2 乗値・増幅効率など MIQE ガイドライン * で記載を求められる値
も自動算出されます。データの出力は、パワーポイント、エクセル、
テキスト形式など、さまざまな形式で行なうことが可能です。
ウェル真上からのスキャン方式
* The MIQE Guidelines:Minimum Information for Publication of Quantitative Real-Time PCR Experiments: Stephen A. Bustin et. al (2009)
バリデーションに必須な相対定量解析
遺伝子発現アレイ解析や ChIP on Chip 解析のバリデーションには多
くの場合、相対定量解析（ΔΔ Ct 解析）が用いらます。MxPro ソフ
トウェアには相対定量解析プログラムが標準装備されています。さ
優れた再現性
らに、スタンダードカーブから算出された増幅効率を計算に反映さ
せた、より正確な相対定量を行なうことも可能です（MIQE ガイドラ
イン対応）。また、複数のハウスキーピング遺伝子を用いた補正機能
や、複数のプレートにまたがる相対定量解析などの、高度な解析に
も対応しています。
Adaptive ベースライン補正アルゴリズム
MxPro ソフトウェアでは、幅広いダイナミックレンジの定量解析を
正確に行なうために独自の Adaptive ベースライン補正アルゴリズム
（遺伝子発現解析・相対定量解析）
Relative quantity chart
が採用されています。右図では、従来のベースライン補正方法で示
した増幅プロット（左側）、Adaptive ベースライン補正を行なった増
サンプルを、正確にひとつのグラフで解析できるアルゴリズムを採
▲
幅プロット（右側）を示しています。高濃度のサンプルと低濃度の
用することにより、マイクロアレイ解析のバリデーションを精緻に
サポートします。
Adaptive ベースライン補正アルゴリズム
13
データ解析
発現解析ソフトウェアの世界標準 GeneSpring
GX
GeneSpringGX は、データマイニングに必要な統計学的な解析ツール、パスウェイ解析などに代表される生物学的解析ツールのほぼ
全てを搭載しており、膨大なデータから解析結果を迅速に導き出すことができます。1999 年の販売以来、“バイオロジストの視点から
のソフトウェア設計“を第一のコンセプトとして多くのユーザー様のフィードバックをいただきながら進化・成長を続けております。
GeneSpringGX を利用した査読論文総数は、8,000 報を超えており、“マイクロアレイ解析ソフトウェアのゴールデンスタンダード”
“業界標準ソフウェア”として、評価をされています。
マイクロアレイ解析に必要な機能を搭載
データの正規化・フィルタリング・統計検定・多変量解析・GO 解析・パスウェイ解析・
ゲノムブラウザなどマイクロアレイのデータ解析に必要な機能を搭載
各アレイプラットフォームに対応
SNP/CNV のゲノム解析から遺伝子発現、miRNA 発現などの転写物解析および両
者の統合解析や、Exon アレイの Exonlevel Analysis、定量 PCR のデータにも対応
解析ガイド機能で初心者でも簡単に解析
Guided Workflow 機能で迷うことなく解析を進めることができます。また上級者に
は Advanced Analysis で詳細な解析が可能です。
Windows・Macintosh・Linux に対応
Java アプリケーションのため、多くの OS で動作します。
トレーニングコースを定期的に開催
一人一台のパソコンを使用してのハンズオントレーニングを定期開催しています。
強力なビジュアライズ・解析ツール Agilent Genomic Workbench
CGH/CNV、ChIP-on-chip および CpG Island マイクロアレイデータに対応した、4 つの module をもつソフトウェアです。染色体上の対
応位置に各マイクロアレイプローブのデータをプロットするので、解析結果が一目でわかります。
CGH module（CGH/CNV/CGH+SNP マイクロアレイ）
●充実したビジュアライズ機能
●コピー数異常領域を自動的に検出
●複数のデータに共通のコピー数異常を簡単に同定
●遺伝子発現データとのジョイント解析
●他社製マイクロアレイのデータも取り込み可能
*Ver.6.5 以降で対応
ChIP module（ChIP-on-chip マイクロアレイ）
●目的タンパク質の結合領域を検出
●隣接する複数のプローブデータも考慮し、高い精度で結合領域を特定
CH3 module（CpG Island マイクロアレイ）
●メチル化を検出する Batman アルゴリズムを搭載
●数値化データを染色体上にプロット
●各プローブの Tm を考慮した補正アルゴリズムを搭載
Genomic Viewer
●各種マイクロアレイのデータを取り込み、染色体上の位置に対するデータを表示可能
● LogRatio に加えシグナル強度も表示可能
● SureSelect データの Quality Analyzer を搭載
Cytogenetic research に CytoGenomics
CGH、CGH+SNP マイクロアレイデータ解析専用ソフトウェア。解析をより簡便に。
Visualization of CNC and LOH data
CNC
LOH
CNC
Import tracks from UCSC, ISCA
LOH
Suppress, classify,
edit, or annotate
aberrations
14
● OMIM や DGV など既知データベースと容易に比較
●これまでに取得したマイクロアレイデータベースと比較可能
●スキャン画像データ・Feature Extraction 数値化データから、
直接解析結果やレポートを表示・作成
サポート
アジレントの充実サポートがあなたの研究をバックアップ
トレーニングコース
マイクロアレイ実験を成功させるためのノウハウを
習得できる実習コース
アジレントでは、長年培ったマイクロアレイ実験の技術やノウハウを盛
り込んだトレーニングコースを定期開催しています。
ラベル化からハイブリダイゼーション、スキャン、基本的なデータ解析
まで、実際にマイクロアレイとサンプルを使用して行います。
◆遺伝子発現操作実習トレーニング
2 日間月 1 ∼ 2 回開催
◆アレイ CGH 操作実習トレーニング
2 日間隔月開催
◆ miRNA マイクロアレイ操作実習トレーニング
2 日間隔月開催
アジレントマイクロアレイを購入いただいた研究室につき 1 名様は無料
にて受講できます。
アジレント・テクノロジー、バイオリサーチラボにて実施
お申し込み : http://www.chem-agilent.com/contents.php?id=17795#sk_00
解析ソフトウェアトレーニングコース
GeneSpring GX の操作とマイクロアレイ解析の基礎知識、また実験
結果の生物学的解釈などを学んで頂くコースです。
目的やレベルに応じた様々な種類のトレーニングをご用意しています。
◆ GeneSpring GX Q&A セッション（無償）
半日定期開催
◆ GeneSpring GX Presentation（無償）
半日定期開催
◆ GeneSpring GX Middle（有償）
１日間定期開催
◆ GeneSpring GX Advanced（有償）
半日定期開催
トミーデジタルバイオロジー株式会社にて実施
お申し込み : http://www.digital-biology.co.jp/j_workshop
◆ Agilent Genomic Workbench
データ解析トレーニング
（有償）
CGH
1 日間隔月開催
アジレント・テクノロジー株式会社にて実施
お申込み :http://www.chem-agilent.com/contents.php?id=17795#sk_00
サポートサービス
テクニカルサポート
突然の故障にも迅速に対応。安心サポートサービス
お困りの時には技術サポートにご相談ください
標準保証終了後も安心してお使いいただけるように、
専門のサポート担当者が常に待機して、お客様の技術的な質問や装置
アジレントはサポートサービス
（保守）
が充実しています。
に関するお問い合わせに対応します。
高額な修理費用のリスクを軽減し、迅速な修理対応が受けられます。
DNA マイクロアレイスキャナ
アジレント製品※のお問い合わせ
■修理サポート契約
■点検
サポート時間平日 9 時∼ 12 時、13 時∼ 18 時
Agilent 2100 バイオアナライザ
■メール : [email protected]
※ GeneSpring は下記
■修理サポート契約
■電話 : 0120-477-111
・交換修理サポート
GeneSpring のお問い合わせ
・代替品付引取り修理サポート
サポート時間平日 10 時∼ 17 時
Mx3000P/Mx3005P
■修理サポート契約
■点検
■メール : [email protected]
■インターネットお問い合わせサイト
URL http://www.chem.agilent.com/cag/bsp/
products/support/j/TechSupport.asp
Mx3000P/Mx3005P のお問い合わせ
サポート時間平日 9 時∼ 12 時、13 時∼ 18 時
■電話 : 0120-477-111
■メール : email_ [email protected]
15
Open to Change
Agilentgenomics.jp
アジレント・テクノロジー株式会社
本社 / 〒 192-8510 東京都八王子市高倉町 9-1
●カストマコンタクトセンター 0120-477-111
※仕様および価格は予告なく変更する場合があります。
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複製、
改変、
翻訳することは、
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場合を除き、
法律で禁止されています。
Printed in Japan. December 1, 2011
5990-3193JAJP

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