DNA配位子間の協同性を利用する遺伝子中の繰り返し配列の特異的検出法に関する研究

• Project/Area Number: 13750752
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 工業分析化学
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 井原 敏博 熊本大, 工学部, 講師 (40253489)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2002: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2001: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: DNAコンジュゲート / 繰り返し配列 / テロメア / 協同性 / ジピリジドフェナジン / DNA配位子 / タンデムリピート

Research Abstract

遺伝子の塩基配列の中には、回文配列(パリンドローム)や、タンデムリピートのような繰り返し配列が多く存在する。これらの配列多くは生物学的に重要な意味を持つ事が知られているが、これまで、この領域をターゲットにしてプローブを設計するというアプローチは非常に少ない。本研究では、このような繰り返し配列を選択的に認識し、分光学的、あるいは電気化学的な信号を発するDNAコンジュゲートの合成および、それを用いた繰り返し配列の検出系の構築を目的とする。即ち、比較的低分子のDNA配位子をユニットとして、これら配位子間の協同性を利用して繰り返し配列を認識する。
標的の繰り返し配列としてヒトのテロメア((CCCTAA)_n)を選んだ。コンジュゲートのDNA部位としてはそれに相補的な1ユニットの塩基配列、TTAGGGを選び、その末端に金属配位能をもち、さらにインターカレーションも可能なジピリジドフェナジン(DPPZ)を修飾したものを分子設計した。DPPZは5環性の複素環でd名に強くインターカレートすることが知られている。さらに、金属配位能を有するため、ある種の金属イオンはDPPZのインターカレーションに何らかの摂動を与えると思われる。
DNA部位はDNA自動合成装置を用いて合成した。その末端には一級のアミノ基を導入した。一方で、1,10-フェナンスロリンを出発原料としてDPPZカルボン酸の活性エステル(N-ヒドロキシズクシンイミドエステル)を合成した。適当な条件下両者を混合し、カップリングさせることで目的のコンジュゲートを得た。SEC、HPLCで精製し、MALDI-TOFMSで化合物を同定することができた。