オリシロジェノミクス株式会社は、セルフリー（無細胞再構成系）長鎖 DNA 構築ツールである『OriCiro Cell-Free Cloning System』を 2020 年 7 月 9 日より研究用試薬として販売開始しました。
OriCiro Cell-Free Cloning Systemは何を解決するのか？
大腸菌を用いた細胞ベースのD N Aクローニング（D N Aの連結と増幅調製）は長鎖D N Aを対象とした標準的技術であり、バイオ研究者の多くが目的のDNAを得るために日々実施しています。
一方で、この手法には多くの時間と手間が必要なうえ、低い効率、バイオセーフティーの懸念、細胞毒性によりクローニングできないD N A配列の存在など、いくつもの大きな課題が残されています。
OriCiro Cell-Free Cloning Systemはその全てを解決します。試験管内（in vitro）におけるたった２つのステップにより、複数の DNA 断片を同時連結して環状化し、その環状 DNA （プラスミドなど）を選択的に増幅、高純度で調製することを可能にしました。
OriCiro Cell-Free Cloning Systemの特長
OriCiro Assembly (連結反応)の特長
- 等温酵素反応による効率的な連結が可能です。
- 50個までのDNA断片を一度に設計通り正しく同時連結することができます。
- 50 kbまでの長鎖DNAの連結も可能です。
OriCiro Amp (増幅反応)の特長
- 大腸菌ゲノム複製システムを試験管内で再現しました。
- 1分子の環状DNAを数時間の等温反応で数十億倍以上に増幅します。
- 1 Mbを超える長鎖環状DNAの増幅をin vitroで実現しました＊1。
- 増幅正確性はPCR法（Taqポリメラーゼ）の最大１万倍です。
- 新たな反応液に継代することで，何世代も増幅を継続可能です。
- 増幅産物は大腸菌への形質転換が可能です。
- PCRや大腸菌では困難なGCリッチや細胞毒性をもつ配列も増幅可能です。
OriCiro Cell-Free Cloning Systemの原理
OriCiro Assembly (連結反応)の原理
DNAの相同末端を介して多数のDNA断片同士をワンステップでシームレスに連結することができます。従来の相同末端を利用したシームレス連結法は熱によるアニーリングを利用していますが、OriCiro Assemblyでは酵素反応によるアニーリングを利用しているため効率の良い連結を実現します。
OriCiro Amp (増幅反応)の原理
OriCiro Assemblyの産物を、直接OriCiro Ampに加えて反応させるだけで、目的の環状DNAの増幅産物が高純度で得られます。反応に必要なのは環状 DNAに染色体複製起点のoriC 配列 (約300 bp)を含めることだけです（OriCiro Assemblyで挿入可能）。OriCiro AmpはoriC 配列を起点としたDNA複製サイクルの継続的な繰り返しを実現し、数時間の等温酵素反応のみで長鎖環状 DNAの正確かつ指数的な増幅を達成します。この技術は大腸菌のゲノム複製に関与する26種類のタンパク質を同定・精製し、かつ最適に混合することで製品化しました。
当社CSO(チーフサイエンスオフィサー)で立教大学理学部生命理学科教授の末次正幸は“OriCiro Cell-Free Cloning Systemは細胞を使わずシンプルな酵素反応のみで、デザインされた長鎖環状DNAを構築・調製する画期的技術であり、実験の効率化のみならず、従来は難しかったDNA構築も可能とすることで研究開発の可能性を大きく広げます”と述べております。
使用例
10 kb環状DNAの増幅
10 kbのoriC環状DNAが30℃のOriCiro™ Amp反応によって環状分子として指数増幅されます。
■ 高効率な増幅
- 倍加時間5分。
- 1分子のDNAが，3時間で10億倍以上に増幅。
※ 10 kb環状DNAを用いた場合。
※ OriCiro™ Assemblyによる連結産物から増幅する場合は，6時間かかります。
■ 非常に高い正確性
- 10-8 エラ－／塩基／サイクル
- PCRの100～10,000倍
製品の購入、お問い合わせ先
大学、公的研究機関など非営利団体のお客様：フナコシ株式会社（reagent@funakoshi.co.jp）
民間企業など営利団体のお客様：弊社（product@oriciro.com）まで直接お問い合わせください。
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オリシロジェノミクスについて
合成生物学の飛躍的な発展は、創薬の加速、既存タンパク質の機能改良、さらには生物機能そのものを新しく構築することを可能にし、その研究開発は世界中で急速に拡大しています。
今後、生命の設計図であるDNAの合成技術のアップデートにより、合成生物学のさらなる展開が期待されます。オリシロジェノミクスの長鎖DNA合成技術は、製薬、診断、食品、農業、環境などさまざまな産業分野で潜在的な市場を有しており、合成生物学の可能性を解き放つ強力なツールを提供しています。
URL: https://www.oriciro.com/
引用文献
フナコシ:OriCiro™ Cell-Free Cloning System.
PR TIMES:オリシロジェノミクスがセルフリー長鎖DNA構築ツールの販売を開始, 2020年7月9日.
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