DNAをアフィニティーサガンドとするバイオセンサの開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05558114
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 前田 瑞夫 九州大学, 工学部, 助教授 (10165657)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 幸二 九州大学, 工学部, 助教授 (10180324)
• Keywords: DNA / アフィニティー / バイオセンサ / インターカレータ / グレーブバインダー / 遺伝子 / 遺伝子センサ

Research Abstract

本研究では、DNA固定化電極を用いたバイオアフィニティーセンサの開発が目的である。初年度は、DNAの電極への一般的固定化法を開発することを中心に研究を行った。本年度は、DNA固定化電極の遺伝子センサへの適用と、バイオアフィニティー反応の解析への応用を目的とした。
遺伝子センサへの適用には、塩基配列の明確なヌクレオチドが必要であるのでこれを化学合成し、初年度と同様その末端にチオール基を導入した。その結果、効率的なDNA固定化が達成された。電極上のDNA固定化量は、水晶発振子重みセンサを利用することにより追跡した。レドックス活性分子の電極応答は、1本鎖オリゴヌクレオチドと2重らせんで顕著な違いを示した。また、電極上で2重らせん形成が可能であることも明らかとなった。これらの現象を利用し、遺伝子断片(本研究ではそのモデルとして合成オリゴヌクレオチドを用いた)を定量する事が可能となった。
DNA2重らせんを固定化した電極が、DNA結合性物質に対するセンサとして利用できることは初年度に明らかにした。本年度は更に、得られたデータの物理化学的解析を詳細に行った。その結果、得られたアフィニティーパレメータ(結合定数)はこれまでに報告されている文献値と良い一致を示した。このことから、本研究で開発したDNA固定化電極は、バイオアフィニティー反応の解析の手段として有望であることが明らかとなった。すなわち、同電極はバイオセンサとしての実用化が可能であると考えられる。

Research Products

• [Publications] Mizuo Maeda: "Semi-Synthetic macromalecular Conjugates for Biomimetic Sensors" ACS Symposium Series. 556. 238-251 (1994)
• [Publications] Mizuo Maeda: "Mg^<2+>-Selective Electrode Comprising Double-Helical DNA as Receptive Entity" Chem. Lett.1994. 1805-1808 (1994)
• [Publications] Mizuo Maeda: "A Psoralen-Containing Vinyl Monomer for Conjugation of Double-Helical DNA" Bioconjugate Chem.5. 527-531 (1994)