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PET(陽電子放射断層撮影法)によるイメージング研究開発支援

場所:理研神戸事業所(神戸市中央区港島南町 ポートアイランド)

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PET(陽電子放射断層撮影法)によるイメージング研究開発支援

場所:理研神戸事業所(神戸市中央区港島南町 ポートアイランド)

理研ライフサイエンス技術基盤研究センター(CLST)生命機能動的イメージング部門では、生体内の機能分子や薬物分子の動態を、分子イメージング技術を用いて追跡する研究を行っています。分子イメージングは、生きたままの個体を傷つけることなく、全身で分子の挙動や機能を追跡できるため、創薬研究や機能性食品の研究開発、再生医療・遺伝子治療の評価など、幅広い分野での応用研究が可能です。

当部門は、PET(陽電子放射断層撮影)装置、CT(コンピュータ断層撮影)装置、PET/CT装置、を有しています。いずれの装置も実験動物(マウス、ラット、マーモセット、マカクサル)用に合わせた高い空間分解能の装置です。PET画像データは、放射性同位元素(RI)の3次元分布の数値データであり、さまざまな種類の画像を得ることができます。

詳細な技術情報はこちら(http://www.clst.riken.jp/ja/science/tech/pet_imaging/)をご覧ください。

本イメージング技術の共同利用については、個別の共同研究での実施とさせていただきます。また、主に医薬品企業・食品企業・病院・研究機関の研究員などを対象に、PETを中心とした研究および教育を行う「PET科学アカデミー」を開催しています。詳しくは、こちら(http://www2.clst.riken.jp/petacademy/)をご覧ください。

電子顕微鏡を用いた微細構造解析の支援

理研神戸事業所(神戸市中央区港島南町 ポートアイランド)

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電子顕微鏡を用いた微細構造解析の支援

場所:理研神戸事業所(神戸市中央区港島南町 ポートアイランド)

理研CLST生命機能動的イメージング部門は、さまざまなライフサイエンス研究分野において、電子顕微鏡を用いた微細形態解析技術を駆使して精緻な形態情報を獲得し、解析しています。透過型電子顕微鏡や走査型電子顕微鏡を用いた微細構造解析の支援、電子顕微鏡を用いた解析を行うための技術指導による支援も行っています。

透過型電子顕微鏡:JEM 1010, JEM 1400 Plus(日本電子)


樹脂包埋した組織、細胞サンプルから作製した超薄切片から、組織、細胞などの内部構造の情報を高分解能で得ます。一枚の切片内の三次元情報を得る電顕トモグラフィーにも対応しています。免疫電顕も可能です。

走査型電子顕微鏡:JEM 5600LV(日本電子)


サンプルの表面形状の特徴に関する情報を得るのに利用します。小さな虫などでは全身を一つの視野で見ることも可能です。分解能は一般に透過型電子顕微鏡に劣りますが、切片からはわかりにくい表面の全体像を把握するのに適しています。

次世代シーケンサー技術を用いた遺伝子解析の支援

場所:理研横浜事業所(横浜市鶴見区)

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次世代シーケンサー技術を用いた遺伝子解析の支援

場所:理研横浜事業所(横浜市鶴見区)

理研CLST機能性ゲノム解析部門ゲノムネットワーク解析支援施設(GeNAS)では、当部門が開発したゲノムワイドな解析技術を社会に普及させるため、次世代シーケンサーを用いた遺伝子解析受託サービスを提供しています。ゲノム、エピゲノム解析に加えて、理研オリジナル技術である CAGE 法(Cap analysis of gene expression) を始めとするトラスクリプトーム解析などを得意とするユニークな遺伝子解析技術を用いた支援を行います。 CAGE法は、Cap修飾されたRNAの5‘末端の塩基配列を決定することにより転写開始点を網羅的に同定できる技術です。次世代シーケンサーと組み合わせることにより転写産物の定量的なデータが得られ、発現プロファイリングやプロモーター部位の予測、転写因子結合モチーフ解析、転写制御ネットワーク解析、エンハンサーの候補探索などを行うことができます。従来のマイクロアレイによる発現解析と比較して、ダイナミックレンジが広くかつ定量性に優れた遺伝子発現プロファイルが得られています。CAGE法は以下の点において、他の技術を凌駕しています。

  • ●遺伝子の転写産物を転写開始点ごとに定量でき、ゲノムワイドにプロモーター活性を定量解析できる世界で唯一の技術です。
  • ●発現変動が見られた転写開始点周辺領域のモチーフを検索し、関与している可能性のある転写因子を予測できます。
  • ●PCRの工程がなく、さらに5’末端に特化してシークエンスをするためRNA-seqのように転写産物の長さによるバイアスも無く、定量性に優れています。
  • ●新たなRNA分子(mRNA, long non-coding RNAや エンハンサー RNAなどのノンコーディング RNA)やプロモーターを発見できる可能性があります。
  • ●200万のRNA分子から1つのRNAを99.99%の確度で検出できる高感度技術です。
  • ●オートメーション技術により大規模、かつ、高速の解析を低コストで実現しています。

CAGE法は国際コンソーシアムFANTOMプロジェクトをはじめ多くの研究に活用され、生命科学の基礎研究にとどまらず、新しいバイオマーカーの同定、薬物の作用機序の解明、創薬ターゲット探索、ドラッグ・リポジショニングなど医療診断技術や薬理学、広範な医薬探索、iPS細胞を含むさまざまな細胞の品質管理への応用などが期待されています。

GeNASでは、次のような解析を提供しています。

・トランスクリプトーム解析(遺伝子発現解析)
CAGE
RNA-Seq
微量RNA-Seq
Small RNA-Seq
1細胞CAGE(Fluidigm C1; 現在、準備中です。ご相談ください)
1細胞RNA-Seq(10X Chromium; 現在、準備中です。ご相談ください)

・ゲノム解析
全ゲノム解析
エクソーム解析
カスタムターゲットリシーケンス解析
ゲノムフェージング解析(10X Chromium; 現在、準備中です。ご相談ください)

・エピゲノム解析
ChIP-Seq
全ゲノムバイサルファイトシーケンス解析
ターゲットバイサルファイトシーケンス解析

・cDNA アンプルコンシーケンス解析

詳細な情報はこちら(http://www2.clst.riken.jp/genas/)をご覧ください。

質量分析装置を用いた
バイオマーカー定量・同定の支援

場所:理研神戸事業所(神戸市中央区港島南町 ポートアイランド)

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質量分析装置を用いた
バイオマーカー定量・同定の支援

場所:理研神戸事業所(神戸市中央区港島南町 ポートアイランド)

理研CLST生命機能動的イメージング部門では、タンパク質同定からメタボロミクスまで、質量分析装置を用いるさまざまな解析を支援します。

タンパク質の同定

質量分析にてタンパク質の内部配列及び翻訳後修飾を同定します。解析はすべてこちらで行い、同定結果をリストとしてお返しします。結果の評価についてもディスカッションに応じますので質量分析が初めての方でもタンパク質同定解析を行うことができます。また、相互作用分子の同定については、Tandem affinity精製法による技術支援を行います。共同利用ユニットでは、ご依頼者各々のニーズに合わせて対応し、プロテオミクス研究の遂行を支援します。

質量分析装置:nanoESI-イオントラップ型質量分析計
Orbitrap Velos Pro (Thermo Fisher Scientific)

代謝物などの低分子化合物の定量・同定

生体試料(血液や尿など)に含まれる特定の成分の定量(LC-MS/MSによる定量)・同定(精密質量分析)などの解析を支援します。健康関連などのバイオマーカーに加え、新規のバイオマーカーの定量・同定などのご依頼者各々のニーズに合わせて対応し、メタボロミクス研究の遂行をサポートします。また、疲労に関連する6種類の代謝物(クエン酸、イソクエン酸、ピルビン酸、シスアコニット酸、オルニチン、シトルリン)の測定も可能です。

定量分析:
ハイブリッド四重極-オービトラップ質量分析計 Q Exactive (Thermo Fisher Scientific)

このLC-MS/MSシステムは、創薬、メタボロミクス、環境および食品の安全性、臨床研究、法医中毒学における幅広い定性および定量用途に適しています。

精密質量分析:オービトラップ質量分析計 Exactive Plus (Thermo Fisher Scientific)

イオン化法としてESI, APCI, DARTの利用が可能です。化合物の精密質量を厳密に測定することで、化合物の構造決定を支援します。

NMRを用いたタンパク質立体構造解析支援

場所:理研横浜事業所(横浜市鶴見区)

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NMRを用いたタンパク質立体構造解析支援

場所:理研横浜事業所(横浜市鶴見区)

理研CLST構造・合成生物学部門では、生体分子の動的機能状態を再現するための新規試料調製法などの開発や、X線結晶構造解析、NMR、低温電子顕微鏡などの総合パイプラインを効率的に運用し、技術・方法論の先鋭化などを実現することで、創薬・医療などのライフイノベーションの課題解決に貢献する構造解析技術基盤を構築しています。保有するNMRを有効に利活用して、創薬・医療などの研究開発を支援することが可能です。

共焦点レーザー顕微鏡を用いた
蛍光分子イメージング支援

理研神戸事業所(神戸市中央区港島南町 ポートアイランド)

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共焦点レーザー顕微鏡を用いた
蛍光分子イメージング支援

共焦点レーザー顕微鏡システムを用いた蛍光分子イメージングの支援を行います。培養細胞や組織切片の免疫蛍光染色や、蛍光タンパク質の分子局在解析などが可能です。また、免疫蛍光染色や蛍光タンパク質の遺伝子発現ベクターの構築、培養細胞への遺伝子導入などについての技術支援も行います。

レーザー走査型共焦点顕微鏡 LSM800 (Zeiss)


高感度のGaAsP検出器と高速linearスキャンを搭載した、高感度共焦点顕微鏡です。この装置は、特に弱いシグナルの検出や高速イメージングに向いています。

機能的MRI画像法によるヒト脳機能解析支援

場所:理研神戸事業所(神戸市中央区港島南町 ポートアイランド)

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機能的MRI画像法によるヒト脳機能解析支援

MRIにより脳の構造、連絡性、共振活動を観察する技術を用いて、介入試験の結果と脳の状態の相関解析を行うことで、臨床エビデンスの取得を支援します。本支援では、ハイエンドのスキャナを用いたイメージングに加え、最新のデータ解析技術を用いることで、ヒト臨床研究をサポートします。また本支援は、ImPACTプログラムとの連携して進めていますので、こちら(http://www.jst.go.jp/impact/hp_yamakawa/index.html)もご覧ください。

3-Tesla MRI scanner (Siemens MAGNETOME Prisma)