2017 Fiscal Year Annual Research Report
Versatile biosensors with signal amplification based on dynamic programming of DNA structure
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15H03829
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
井原 敏博 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (40253489)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉本 惣一郎 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (30323067)
今堀 龍志 東京理科大学, 工学部工業化学科, 准教授 (90433515)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 化学的ライゲーション / DNAコンジュゲート / DNAサーキット / 電気化学法 / シクロデキストリン / フェロセン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ABA-DNAコンジュゲートの合成：ABA（アシルベンジルアミン）は、連続するシッフ塩基形成による環化、および酸化を経てピラジン環を形成し、蛍光性の生成物ABA2を与えると考えられる。前年度からABAの活性エステル体の合成を行なっているが、最終段階のメチルエステルのけん化において光保護基が分解してしまう問題が生じている。そこで、合成ルートを変え、カルボン酸を使用せず、アルコール誘導体からアミダイト試薬とすることにした。この方法により、ABA構造を末端に修飾したDNA（ABAーDNA）の合成に成功した。ABAの修飾は、DNA合成の最終ステップ、すなわち固相担体上での反応になるので5’末端のみの修飾となった。そのため、ライゲーションの検討はC2対象な二本鎖構造のシークエンスにABAを内向きにして三本鎖形成により結合した二つのコンジュゲート間で行なった。残念ながら、実験条件下、HPLCによる生成物分析においてライゲーション生成物を同定することはできなかった。三本鎖の向かい合う5’末端間の距離は非常に長く、反応し難いことはわかっている。タンデムに形成した二本鎖構造、あるいは三本鎖であれば3’末端間のライゲーション、あるいは脱水能をもつ触媒等を用いることで反応を進行させることができるかもしれない。
CyD－DNA/Fc-DNA系によるDNAの増幅型電気化学検出：これまで、CyD－DNA/Fc-DNA系のDNAサーキットによるDNA複合体の解離によりFcがCyDから脱離してシグナルが触媒的に回復することを確認することができたが、その増幅率は期待したほどではなかった。そこで、Fc-DNAに相補的なDNAを電極上に固定化し、系からリリースしたFc-DNAを電極上に濃縮することで格段の感度向上を目指した。結果、電極上でFc-DNAを選択的にトラップすることで感度を数倍増大させることに成功した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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