2003 Fiscal Year Annual Research Report
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12555231
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
杉本 直己 甲南大学, 理工学部, 教授 (60206430)
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| Keywords | 非天然核酸 / デオキシリボザイム / DNAチップ / RNA切断反応 / 核酸高次構造 / ジーンチップ / SNPs解析 / 情報変換 |
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| Research Abstract |
ポストゲノム研究、特に未知遺伝子の探索や一塩基多型(SNPs)の解析において、ジーンチップを用いたマイクロアレイは強力なツールとして広く用いられている。現在用いられている様々なジーンチップは、いずれも天然型核酸の持つ相補鎖認識能を利用しているが、一塩基の違いによって二本鎖の熱力学的安定性に生じる差違は非常に微少であり、解析は容易でない。本研究の目的は、天然型の一本鎖核酸を用いる従来法に代わる、新規な機能性分子を用いた"超機能性"ジーンチップの開発である。まず、相補鎖認識だけでなく、解析の標的分子を切断するデオキシリボザイムを用いる、新たなジーンチップを作製した。このデオキシリボザイムチップを用いたところ、非常に精度良くかつ厳密に標的RNAに存在する一塩基の違いを識別することが見いだされた。デオキシリボザイムチップを用いた解析では、相補鎖認識と相補鎖切断により、二次元的な情報を得ることができる。そこで次に、相補鎖切断能に幅を持たせる目的で、活性に影響を与える因子の探索を行い、またこの影響を定量化した。また、相補鎖認識能に関しては、塩基対を模倣した新規な非天然核酸を設計・合成し、これが天然型核酸と比較して相補鎖認識能を飛躍的に向上させることを報告した。これらの知見により、様々な条件下で標的分子の微妙な差異を検出するための条件設定を行うことが可能となった。また、核酸を認識する蛋白質分子を用いて、認識を別次元の情報に変換する試みも開始した。同様の目的で、短鎖の環状一本鎖DNAをSNPs解析に用いたところ、標的遺伝子に存在する一塩基の違いを、ペプチド産生というシグナルに変換することができた。以上の結果は、二本鎖形成における微妙な安定性の差を、二次的なシグナルとして増幅する画期的な"超機能性"ジーンチップが構築できることを示すものである。
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[Publications] Yasuhide Okumoto: "Factors the contribute to efficient catalytic activity of a small Ca^<2+>-dependent deoxyribozyme in relation to its RNA cleavage function"Biochemistry. 42. 2158-2165 (2003)
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[Publications] Yasuhide Okumoto: "Novel biomaterials derived from deoxyribozyme and NAPzyme"Macromol.Chem.Phys.,Macromol.Symp.. 201. 245-252 (2003)
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[Publications] Shu-ichi Nakano: "Large stabilization of a DNA duplex by the deoxyadenosine derivatives tethering an aromatic hydrocarbon group"Journal of American Chemical Society. 125. 8086-8087 (2003)
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[Publications] Shu-ichi Nakano: "An oligopeptide containing the C-terminal sequence of RNase A has a potent RNase A binding property"Journal of American Chemical Society. 125. 8728-8729 (2003)
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[Publications] Tatsuo Ohmichi: "A novel approach of cell-free peptide synthesis and SNPs detection using nano-circular single-stranded DNA"Nucleic Acids Research Suppl.. 3. 311-312 (2003)
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[Publications] Tatsuo Ohmichi: "A nano-circular single-stranded DNA works as a novel tool for cell-free peptide synthesis and detection of SNPs"Biomolecular Chemistry, Proc.ISBC 2003. 34-35 (2003)
