2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of novel gene detection method using artificial nucleic acid capable of recognizing damaged bases
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17K19494
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
谷口 陽祐 九州大学, 薬学研究院, 准教授 (00452714)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 酸化損傷塩基 / 人工核酸 / DNA合成酵素 / 増幅反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ストレスや活性酸素種（ROS）によりDNA中に発生する酸化損傷塩基（8オキソグアノシン（8-oxodG））の量は、ガン、加齢やアルツハイマー病などの神経変性疾患との関連性が示唆され、優れたバイオマーカーとして知られている。既存の機器分析学的・免疫学的検出の技術では、8-oxodGの存在量や分布の確認をすることは可能であるが、1分子リアルタイムDNAシークエンサー技術ですらDNA中の8-oxodGの発生位置を配列選択的に特定したという報告はなされていない。そこで本研究では、申請者がこれまでに8-oxodG認識可能な人工核酸トリリン酸体を独自に合成し、酵素により8-oxodG鋳型鎖に対し伸長鎖への人工核酸の取り込みを実現
している内容をさらに発展させて、認識機能の特異性を高め、世界初の損傷塩基発生位置特定法への展開を目的としている。
本年度は、これまでの人工核酸であるdAdapTPの基本骨格であるアデノシン骨格の塩基認識部位にアミノ基やハロゲン基を導入した新規誘導体の化学合成と機能評価に成功した。購入可能なポリメラーゼ（DNA合成酵素）を用いて、一塩基伸長反応を調べた結果、2種類のポリメラーゼによりこれまで問題点であった8-oxodGとTの区別を解消できる可能性を有する有用な結果を得ることに成功した。また、dAdapTPとクレノウフラグメント（DNAポリメラーゼの一種）を用いた一塩基伸長反応では、培養細胞中ではなく新たにトランスジェニックマウスから抽出した小腸細胞のDNAを用いる事により、そのDNA中に8-oxodGが存在することを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新規人工核酸誘導体の開発に成功した事や、DNAポリメラーゼを用いた評価の結果ではオリジナルの人工核酸の性質の一部問題点を解決可能な有用な結果が得られた為、研究としておおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、さらなる誘導体の合成およびそれらの酵素反応のへの適用をすすめていく。同時に、これまで見いだしている増幅反応の詳細を明らかにすることで、本研究の目的を達成する予定である。
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| Causes of Carryover |
初年度の研究の予想以上の進展により、2年目も低予算で多くの研究成果を得ることに成功したため、次年度使用額が生じた。当初の計画以上の成果を得るために、数多くの化合物の化学合成および消耗品（酵素やプライマーDNAなど）を購入し、多くの研究成果を得る予定にしている。
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