不均一交流電場内におけるDNA伸長運動の機構の解明と新規泳動分析法の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15655025
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 塚原 聡 広島大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50207338)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡會 仁 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30091771)
• Keywords: 誘電泳動 / 不均一交流電場 / 静電配向 / DNA / ブラウン運動 / ポリエチレングリコール / 蛍光顕微鏡 / 平面型四重極電極

Research Abstract

50kbp(bp:塩基対)を越える大きなDNAを分離する新規分離法が強く望まれている。本研究では,不均一交流電場内におけるDNAの動的な挙動の解明と,それを応用した大きなDNAの新規分離法の確立を目指す。
λDNA(48kbp)とT4DNA(166kbp)を,acridine orange(AO)または4',6-diamidino-2-phenyl-indole(DAPI)で蛍光染色した。電極間距離250μmの平面マイクロ四重極電極に,1kHz-15MHz,10Vの交流電圧を印加し,その電極内における単一DNAの誘電泳動挙動を,蛍光顕微鏡を用いて測定した。泳動の様子をビデオに録画して,各静止画において単一DNAと電極中心間の距離Rを測定し,1n Rを時間tに対してプロットした。この直線の傾きから誘電泳動移動度αを求めた。実験した全ての周波数領域で,DNAは正の誘電泳動を示した。αは低周波数側で大きく,高周波数になるに従って小さくなった。AOで染色した場合,低周波数領域でT4DNAの方がλDNAより泳動速度が大きかった。λDNAでは色素による違いはほとんど現れなかったが,T4DNAでは低周波数領域でAOを用いたときの方がDAPIを用いたときより泳動速度が大きかった。この蛍光色素の影響の違いは,DNAとの結合が両色素間で異なることに由来すると考えられる。すなわち,AOはインターカレートするのに対し,DAPIはDNAのminor grooveに結合するという違いがある。