2020 Fiscal Year Annual Research Report
環状フェロセン化ナフタレンジイミドによるがんの超高感度診断
| Project/Area Number |
19H02748
|
|---|
| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
竹中 繁織 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (60188208)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | がん診断 / テロメラーゼ / 電気化学 / フェロセン化ナフタレンジイミド / 環状ナフタレンジイミド / テロメアDNA |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
がんの早期診断法の確立を目指して、がん有効なマーカーとして期待されているテロメラーゼに注目し、電気化学的テロメラーゼアッセイ法に最適なプローブ分子として環状フェロセン化ナフタレンジミド(cFND)を開発する。テロメラーゼは、テロメアDNAを特異的に伸長させる酵素であり、テロメラーゼの基質なる配列TSプライマーを電極に固定化したセンサチップを作成するとテロメラーゼの存在によってTSプライマーが伸長される。これを電気化学シグナルへ変換できると間接的にテロメラーゼ活性が評価できる。特にこの変換に用いる電気化学的活性プローブ分子であるcFNDの特徴として単独電解液中ではフェロセンの酸化電流が抑えられ、テロメラーゼで伸長されたテロメアDNAが形成する4本鎖DNAに結合した際に酸化電流が生ずるシグナルオン型検出系を構築する。この系の有用性を示すために口腔がん患者の口腔をブラッシングした溶液を用いた口腔がん診断を確立する。
本年は以下の研究を遂行した。
1) 前年合成完了した環状フェロセン化ナフタレンジイミドとして、cFND3, cFND4, cFND5を用いて、電気化学測定を行った。
2) 環状のリンカー内部にフェロセンを導入した新規環状フェロセン化ナフタレンジイミドとして、新たにincFND22とincFND23の合成に成功した。これらについて4本鎖DNAとの相互作用解析を行った。オリゴヌクレオチドを用いたモデル4本鎖DNA(G4DNA)添加に応じたincFNDの吸収スペクトル変化の測定ではナフタレンジイミドの淡色効果やレッドシフトの観察によりG4とのスタキング相互作用が証明できた。円二色性スペクトルを用いたincFND結合に伴うG4DNAの構造変化や安定化の挙動から、合成分子のいずれも4本鎖DNAに高い選択性を有することが示された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
より高性能な指示薬になりうると予想される構造を考案し、その合成に成功した。4本鎖DNAとの相互作用解析の結果、4本鎖DNAに強い親和性を有することが示された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでに合成した化合物を用いて、電気化学的テロメラーゼアッセイ(ECTA)を行い、実際にがん診断へと展開し、がん診断の条件検討をおこなっていく。
すでにFNDを用いたECTAの系は確立している。この系にそのまま適用する。TSプライマー固定化電極をセンサチップとして使用するが、cFNDやincFNDの非特異的な電極への吸着がFNDと異なっていれば、マスキング法の改良を必要になるかもしれない。HeLa細胞抽出液のテロメラーゼをモデル系として検討するが、最適条件が得られれば臨床サンプルを用いた評価を行う。すでに共同研究先の九州歯科大学と産業医科大学との倫理委員会の承認を得ており、サンプルはインフォームドコンセントを得た後にサンプルが提供されており、論理的な問題は発生しない。
|
Research Products
(11 results)
-
-
-
-
[Journal Article] Electrochemical sensory detection of: Sus scrofa mtDNA for food adulteration using hybrid ferrocenylnaphthalene diimide intercalator as a hybridization indicator2020
Author(s)
Norzila Kusnin, Nor Azah Yusof, Jaafar Abdullah, Suriana Sabri, Faruq Mohammad, Shuhaimi Mustafa, Nurul Asyikeen Ab Mutalib, Shinobu Sato, Shigeori Takenaka, Nor Azizah Parmin, Hamad A. Al-Lohedan
-
Journal Title
RSC Advances
Volume: 46
Pages: 27336
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
