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発光性希土類錯体の協同的形成を利用した高選択的遺伝子解析法

Research Project

Project/Area Number 18759004
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionChuo University (2007)
Kumamoto University (2006)

Principal Investigator

北村 裕介  Chuo University, 理工学部, 助教 (80433019)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
KeywordsDNAコンジュゲート / SNP / ハイブリダイゼーションプローブ / 協同性 / 希土類金属錯体 / 時間分解発光スペクトル測定 / 比色分析 / UV融解実験
Research Abstract

プローブが協同的に形成する希土類金属イオンの発光に適した配位場に着目し、簡便なSNP解析法の開発を試みた。現在までに2種のプローブ、即ちEDTAとフェナンスロリン(phen)を末端に導入したDNAプローブ(金属捕捉プローブ、光増感プローブ)の協同的ハイブリダイゼーションを利用し、ターゲットDNA上の点変異の検出に成功している(両者がターゲットに結合した際、その修飾部位は互いに隣接するように設計されており、金属の配位場がそこで初めて形成される設計になっている)。
しかし、同検出系においてTb^<3+>イオンを用いた際の発光量子収率が3.3%、Eu^<3+>イオンで1.5%とさほど高い値ではなかった。そこで超微量分析に対応するためにも量子収率の向上に向けてより発光効率の良い光増感剤の探索を行った。その最低三重項エネルギー状態から、より良い光増感剤として機能すると考えたテトラアザトリフェニレン(tatp)並びにグルタミン酸-トリプトファンコンジュゲートを導入した新規光増感プローブの合成を行った。これらを用い、発光量子収率を求めようとしたが、予想と反し発光強度は極めて小さかった。
一般的に用いられているプローブの標的DNAへの結合安定性とその塩基配列特異性は表裏一体であり、結合安定性を向上させるためにプローブのODN部位を長くすると塩基選択性が低下する。そこで本検出法では、発光には効果的なミクロな場の形成が重要であるため、ミスマッチ塩基対部位を含むDNAに結合してもそのミスマッチ塩基対の存在でミクロな場が乱されるような系の構築に向けた検討を行った。つまり、プローブ長を伸ばし、相補的なDNAへの熱安定性を確保しながら、点変異を含むDNAとの差別化をできる可能性がある。実際、様々な位置にミスマッチ塩基対を導入しその発光強度を測定した結果、光増感剤の導入部根元にミスマッチが存在する場合、プローブが結合していても、その発光強度はフルマッチの場合と比較して、小さくなる事が判った(最大7分の1)。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Metal ion-directed cooperative DNA binding of small molecules2006

    • Author(s)
      T.Ihara, T.Ikegami, T.Fujii, Y.Kitamura, S.Sueda, M.Takagi, A.Jyo
    • Journal Title

      J. Inorg. Biochem. 100巻・11号

      Pages: 1744-1754

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Colorimetric allele typing through cooperative binding of DNA probes carrying a metal chelator for Luminescent Lanthanide Ions2006

    • Author(s)
      Y.Kitamura, T.Ihara, Y.Tsujimura, Y.Osawa, M.Tazaki, A.Jyo
    • Journal Title

      Anal. Biochem. 359巻・2号

      Pages: 259-261

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Colorimetric allele analysis based on the DNA-directed cooperative formation of luminous lanthanide complexes2006

    • Author(s)
      Yusuke Kitamura, Toshihiro Ihara, Yusuke Tsujimura, Yuka Osawa, Akinori Jyo
    • Journal Title

      Nucleic Acids Symp. Ser. 50巻

      Pages: 105-106

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属配位子-DNA コンジュゲートの協同的ハイブリダイゼーションを利用した遺伝子の蛍光検出2008

    • Author(s)
      富森 岳・北村裕介・井原敏博・城 昭典・千喜良 誠
    • Organizer
      第10回生命化学研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2008-01-11
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 光学活性ルテニウム錯体-DNA コンジュゲートのタンデム二本鎖形成に見られる非対称な協同性2008

    • Author(s)
      北村裕介・井原敏博・城 昭典・千喜良 誠
    • Organizer
      第10回生命化学研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2008-01-11
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Cooperative DNA labeling by functional DNA conjugates carrying metal chelators2007

    • Author(s)
      Yusuke, Kitamura・Toshihiro, Ihara, Yuka, Osawa・Takeshi, Tomimori・Akinori, Jyo・Makoto, Chikira
    • Organizer
      14th International SPACC-CSJ Symposium
    • Place of Presentation
      台湾国際大学
    • Year and Date
      2007-12-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] DNAを鋳型とした発光性希土類金属錯体の形成およびその遺伝子解析への応用2007

    • Author(s)
      北村 裕介・井原 敏博・富森 岳・大澤 由佳・城 昭典・千喜良 誠
    • Organizer
      第 57 回錯体化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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