芳香族求核置換反応を利用した分子移動型プローブの開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K05898
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 柴田 綾 岐阜大学, 工学部, 助教 (50462693)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 遺伝子検出 / 芳香族求核置換反応

Outline of Annual Research Achievements

生細胞内でのＲＮＡイメージングの報告はこれまでのところごく少数に限られ、確立した方法がないのが現状である。そのため、実用的なプローブの開発が望まれている。生細胞内の遺伝子検出法として標的核酸を鋳型とした化学反応プローブがある。この遺伝子検出法の利点は標的核酸を鋳型とした反応サイクルを回すことで、シグナルを増幅することができる点にある。しかしこれらのプローブの多くは蛍光基質の構造変化をシグナル発生の鍵としているため、使用できる蛍光波長に制限がある。
本研究では、生細胞内での遺伝子検出が実用可能なプローブの構築を目指し、芳香族求核置換反応を利用した検出プローブの高いシグナル増幅能を維持したまま、クリック反応を利用したポスト修飾により、プローブの簡便な多色化を試みた。前年度の結果から芳香環の置換基の電子吸引性を低くした転移分子を設計・合成する必要があった。そこで、転移部位としてdiCN型およびNO2-CN型の分子を新たに合成した。得られた化合物をプローブに組込み、diNO2型、diCN型およびNO2-CN型のプローブを用いて、テンプレート上での芳香族求核置換反応およびグルタチオンに対する反応性の比較を行った。結果、テンプレート反応ではいずれの分子を用いても反応速度に大きな差は得られなかったが、グルタチオンに対する反応性ではNO2-CN型の転移分子が一番低いことが分かった。そのため、以降の実験はNO2-CN型の転移分子を用いて行うこととした。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

転移部位の合成に手間取ったのに加え、妊娠・出産により研究が中断した期間があったため。

Strategy for Future Research Activity

転移分子の選定ができたため、プローブの配列および化学修飾によるテンプレート反応への影響の検討を行う。合わせて、細胞内への導入方法についても検討を行う。

Causes of Carryover

実験計画が遅れているのに加えて、妊娠・出産で中断期間があったため。計画に大きな変更はなく、次年度は核酸合成等の消耗品の購入割合が増える予定である。