Bio Technical フォーラム

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バイオマーカーの探索法 トピック削除
No.1700-TOPIC - 2009/12/06 (日) 16:07:25 - ii
いつもこのサイトで勉強させていただいております。
私は化学系の学部生なのですが、
今、バイオマーカーの探索法について調べています。
例えば、タンパク質をターゲットとしたバイオマーカー
を探索するときに、解析法としてウェスタンブロットや
マイクロアレイなどが挙げられているのですが、
具体的にどのような実験系を組んでいるのか想像が及びません。
ウェスタンブロットやマイクロアレイについての
基礎知識はあるつもりですのでもし詳しい方がいらっしゃいましたら
時間のあるときにご教授いただけると助かります。
どうぞよろしくお願いします。
 
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(無題) 削除/引用
No.1700-12 - 2009/12/07 (月) 21:17:56 - himawari
抗体使ってバイオマーカーをスクリーニングするのは現実的ではないので、比較対象に対してLC-MS-MSとかを使ってスクリーニングするのが早くて安上がりだと思います。

前処理として、LH-20とかカラムを使って低分子化合物をごっそりとってきて、LC-MS。
化学系なら液クロやMS、NMRの知識が役立つと思います。

理研でアラビの二次代謝産物の網羅的解析をやっていたと思いますが、こういうアプローチはバイオマーカー探索の主流になりつつあります。

http://labs.psc.riken.jp/mart/

(無題) 削除/引用
No.1700-11 - 2009/12/06 (日) 23:21:04 - ii
cさん

すれ違いになってすみません。
おっしゃる通り1つの研究室で最後まで解析を行うには
かなり骨がおれるテーマですね。
もう少し全体の実験計画を頭にいれて研究室にはいったら
考えてみようと思います。
遅い時間まで質問に付き合っていただきありがとうございました。

(無題) 解決済み 削除/引用
No.1700-10 - 2009/12/06 (日) 23:15:24 - ii
みさん

わかりやすい回答ありがとうございました。
すごく納得ができました。
少し難しく考えすぎていたようです。
正常群と疾患群で差異を認める目的で検出を行うのですね。
疾患群だけでバイオマーカーを見つけるのにはどうしたら
いいのかずっと考えていました。
ということは網羅的な解析が前段階としてほとんどの場合
必要となるのですね。
でも色々考えてみてwesternについて自分なりにアイデアが浮かびましたので
いつか試してみたいと思います。
遅い時間まで質問に付き合っていただきありがとうございました。

cさん

自分の理解力がないためにすみませんでした。
今読み返しますとすごく納得できました。
また機会があればよろしくお願いします。

(無題) 削除/引用
No.1700-9 - 2009/12/06 (日) 23:02:08 - c
候補となるものがいくつか見つかっても、それらがその病態に特異的に変動するかどうか分からないし、通常そういうものは非常に少ないと思います。候補となるものが、どういうメカニズムで変化するかも調べ、それをもとに他のどういった病態でどの程度変化するかということも、マーカーを実際に利用する場合を想定すれば必要な情報とおもいます。

文章を読ませていただくと、どういう実験技術を使うのがよいかということに、とても関心があるようにおもいますが、私は順番としてまず具体的に実験計画全体を組み立てて、それにそって各パートでどのような実験技術が必要になるかを考えた方が良いと思います。

バイオマーカーの探索は大きな会社とかが大きなお金をかけて組織として取り組んでいることもあるテーマとおもいますので、一学生研究やひとつの研究室単位で取り組むのは、十分な材料の確保や機器などの設備の面を含めていろいろ難しいこともあるように思います。実際にそうした研究の経験や技術のあるラボとの協力なども視野に入れた方が良いと思います。

(無題) 削除/引用
No.1700-8 - 2009/12/06 (日) 22:44:13 - み
>[Re:6] cさんは書きました :
> 素人なので漠然としたことしか言えませんが、病気の診断の補助としてバイオマーカーを研究する場合は、よく行われるのはいわゆるーーーーミクスといわれる網羅的な解析を行い疾患群、正常群で比較して差異のみられたRNAなり蛋白質なり、化学物質なりを候補として絞り、いろいろな条件や疾患特異性の程度などをさらに詳細に検討するなどしているのではないでしょうか。具体的にどのようなものに対するバイオマーカーを見つけようとしているのですか。

>[Re:5] iiさんは書きました :
> では、その抗原が病態のマーカーであるということを
> westernで証明するにはどういう実験系を組めばいいのでしょうか?
> westernの理解としては、例えば狂牛病が発症した牛からプリオンを
> 検出して、狂牛病にかかっているか、いないかを診断するといった
> 情報しか得られないものだと思ってました。
> westernでのバイオマーカーの探索法をもう少し詳しく
> 教えていただけないでしょうか?

いまいちiiさんの知りたいことが把握できないのですが、一般的手法はcさんのコメントが説明していると思います。
バイオマーカーとなり得る根拠としては正常群と疾患群で発現量の差が圧倒的にあることが挙げられますね。発現量と言ってもmRNA、蛋白、糖鎖、脂質など色々対象はあるのですが、候補を探索する場合、網羅的に蛋白量を比較することは困難です。抗体が限られますからね(血中蛋白ならある程度ホルモン、サイトカイン、血清タンパクなど数が限られるのかもしれませんが)。
なので一般的には正常群と疾患群でmRNAレベルに関してマイクロアレイを用いて網羅的に解析し、候補を絞ります。有力候補に関しては正常群、疾患群の数を増やしたり、疾患のステージを追って発現変動を見たりして、より詳細にバイオマーカーになり得るかを検討するでしょう。その過程でwesternやELISA, FACSなど蛋白レベルで本当に発現差があるかどうかも検討するでしょう。
診断は簡便なのが一番ですから、尿・血中の蛋白や検出可能な蛋白以外の因子を同定したいですから、バイオマーカー探索に「蛋白量を比較検討する手法」であるwestern,ELISA,FACSなどが使用可能と言えるのでは。

的を得たコメントなのか不安ですがw

(無題) 削除/引用
No.1700-7 - 2009/12/06 (日) 22:38:44 - ii
cさん

回答ありがとうございます。
私はまだ化学系の学部生でして、自分に合った研究室を選ぶために
色々な分野の勉強をしているという感じで、まだ研究等は
行ったことがありません。
なので大学の講義レベルの知識と本やネット上の知識
しかなく具体的なターゲットなどは考えておりません。
申し訳ないです。

>いろいろな条件や疾患特異性の程度などをさらに詳細に検討する

ある程度のターゲットは絞った上で、この部分をwesternで解析するという
ことでしょうか?そこの部分(解析)の具体的な方法論を自分なりに
考えているのですがなかなか理解ができなくて・・・
もし教えていただけるようでしたら助かります。

(無題) 削除/引用
No.1700-6 - 2009/12/06 (日) 22:11:31 - c
素人なので漠然としたことしか言えませんが、病気の診断の補助としてバイオマーカーを研究する場合は、よく行われるのはいわゆるーーーーミクスといわれる網羅的な解析を行い疾患群、正常群で比較して差異のみられたRNAなり蛋白質なり、化学物質なりを候補として絞り、いろいろな条件や疾患特異性の程度などをさらに詳細に検討するなどしているのではないでしょうか。具体的にどのようなものに対するバイオマーカーを見つけようとしているのですか。

(無題) 削除/引用
No.1700-5 - 2009/12/06 (日) 21:02:45 - ii
みさん

とても勉強になります。何度もすみません。
では、その抗原が病態のマーカーであるということを
westernで証明するにはどういう実験系を組めばいいのでしょうか?
westernの理解としては、例えば狂牛病が発症した牛からプリオンを
検出して、狂牛病にかかっているか、いないかを診断するといった
情報しか得られないものだと思ってました。
westernでのバイオマーカーの探索法をもう少し詳しく
教えていただけないでしょうか?
まったく急ぐ話ではないのでお時間のあるときにでも
よろしくお願いします。

(無題) 削除/引用
No.1700-4 - 2009/12/06 (日) 19:47:28 - み
>[Re:3] iiさんは書きました :
> ではwesternでは新規のマーカーを探索するという方向性ではなく、
> すでに見つかっているタンパク質マーカーを
> 血中や癌組織中から検出して「診断する」という理解でよろしいでしょうか?

あなたの文章を読んでいて正しい理解をされているようには思いません。
僕の理解も正しいかどうかは自信無いですが、既に抗体が存在していたとしても、その抗原が病態のマーカーとして認知されていない、または調べられていないのなら新規マーカーの探索にWesgternが適用可能です。

今の時代、各社抗体販売会社はhypothetical proteinなど蛋白発現が証明されていないものでもリコンビナント蛋白やペプチドを抗原として抗体作成します。ゲノム情報が誰でも簡単に入手できますからね。

(無題) 削除/引用
No.1700-3 - 2009/12/06 (日) 18:20:32 - ii
みさん

早速の回答ありがとうございます。
ではwesternでは新規のマーカーを探索するという方向性ではなく、
すでに見つかっているタンパク質マーカーを
血中や癌組織中から検出して「診断する」という理解でよろしいでしょうか?
その際、複数のタンパク質が同時に検出できた方が
いいので量子ドットなど用いたmultiplex westernが販売されているのですね。
自分の中で辻褄が合いました。
ありがとうございました。

(無題) 削除/引用
No.1700-2 - 2009/12/06 (日) 18:07:51 - み
漠然とし過ぎていますね。
どこからどのように説明すればいいのやら。
バイオマーカーと言っても色々ある。血中蛋白を対象にしている場合や癌組織中の蛋白を対象にしている場合などなど。
暇つぶしに少しコメントするなら・・・
westernは蛋白をサンプルとして、興味対象の蛋白に対する抗体で発現量を検出していますね。
マイクロアレイは組織・細胞などをsourceにしてtotal mRNAを回収し、それをサンプルとして、あくまでmRNA発現量を比較しているだけなので、蛋白量がパラレルに動いている(たとえば正常組織と比して癌組織で発現増加または減少している)かどうかはwesternやELISAで確認しなければいけません。
しかしマイクロアレイは網羅的に解析できるという利点があります。

バイオマーカーの探索法 削除/引用
No.1700-1 - 2009/12/06 (日) 16:07:25 - ii
いつもこのサイトで勉強させていただいております。
私は化学系の学部生なのですが、
今、バイオマーカーの探索法について調べています。
例えば、タンパク質をターゲットとしたバイオマーカー
を探索するときに、解析法としてウェスタンブロットや
マイクロアレイなどが挙げられているのですが、
具体的にどのような実験系を組んでいるのか想像が及びません。
ウェスタンブロットやマイクロアレイについての
基礎知識はあるつもりですのでもし詳しい方がいらっしゃいましたら
時間のあるときにご教授いただけると助かります。
どうぞよろしくお願いします。

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