アルカリホスファターゼ（ALP）活性は、家畜疾病の診断、栄養管理、牛乳の低温殺菌効果の評価において重要なバイオマーカーとして機能し、食品安全と食品科学にとって重要な指標である。湖南師範大学に席を置く中国の研究者達が、ATP加水分解とCRISPR/Cas12aシステムを組み合わせた、食品サンプル中のALP活性を検出する新たな方法を開発した。
- このアッセイでは、ATP特異的アプタマーとCRISPR/Cas12aのトランス切断活性を誘導するように設計された活性化鎖からなるDNA分子認識ロック・プローブ（アプタマー活性化因子）を利用する。
- ALPが存在しない場合、ATPはトランス加水分解基質として作用し、ロック構造を開裂させて活性化鎖を遊離させ、これによりCas12aタンパク質が活性化され、蛍光シグナルが生成される。
- 標的ALPが存在する場合、脱リン酸化反応を介してATPが加水分解され、「アプタマー活性化因子」分子鎖の開錠が妨げられ、Cas12aの活性化が阻害され、結果として蛍光強度が低下する。
- 最適化された条件下で、検出時間 70分で、直線範囲 0～18.75 mU/mL、ALP活性の検出限界 2.52 mU/mLを示した。
- 様々な家畜（鶏、豚、羊、牛）および牛乳のサンプル中のALP活性の検出に成功し、92～99%の回収率を達成した。
このCas12aバイオセンサーは、食品安全モニタリングにおけるポイントオブケア検査（POCT）デバイスの開発に有望な戦略を提供する。
[出典]
- "Detection of alkaline phosphatase activity based on ATP hydrolysis and CRISPR/Cas12a" Guo Y [..] Ren Y, Xu K. Anal Banal Chem 2026-02-19. https://doi.org/10.1007/s00216-026-06358-9 [所属] Hunan Normal University (中国), Engineering Research Center of Reproduction and Translational Medicine of Hunan Province, Key Laboratory of Molecular Epidemiology of Hunan Province, Key Laboratory of Model Animals and Stem Cell Biology in Hunan Province；グラフィカルアブストラクト
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