2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of electrochemical gene detection method using small molecule ligand
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19K05534
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
武井 史恵 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 進学課程, 准教授 (30252711)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | DNA / EIS / 小分子リガンド / PCR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者の独自技術であるDNAの特殊構造に特異的に結合する“小分子リガンド”を使った遺伝子蛍光検出法を基盤とし、新たに電気化学的な手法を用いた高選択的な高感度生体分子計測法を構築することを目的として、研究を始めた。電気化学的手法としてインピーダンス(EIS)を用い、DNAと小分子リガンドの相互作用の変化を電気シグナルとして検出する方法の開発を目指し、昨年は小分子リガンドを固定化した電極の開発と基本原理の実証を行った。本年度はあらたに電気化学特性を持ち、かつ、DNAの特殊構造に特異的に結合する小分子リガンドの開発を行い、電極表面状に固定化を必要としない検出系の開発を目指して様々な化合物の特性について調べると同時に、新たな化合物の合成をおこなった。
我々が蛍光分子として用いてきた2,7-ジアミノ1,8-ナフチリジン誘導体(DANP誘導体）のインピーダンスに対する電気化学的な性質を調べたところ、ナフチリジン環上にニトロ基が存在する(DANP-NO2）場合、存在しない場合(DANP)に比べてインピーダンスの変化は大きいことが分かった。その一方で、DANP-NO2のDNAへの結合能力が弱いため、検出を目的としたDNAを加えたときのEISの変化は小さく、インピーダンス測定によってDNAの特殊構造を特異的に検出する測定にDANP-NO2は適さないことが示唆された。またこの検出系では電極上にDNAや酵素等が吸着されるのを防ぐためPVAコートを行っているが、このPVAとDNAP誘導体の間で相互作用があると考えられ、電極表面状についても再検討が必要であることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Covid-19の蔓延に伴い、研究補助員の雇用を行う予定であったが、人材が確保できず、その間の時間をロスすることとなったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
全く知見がなかったEISと小分子リガンドの組み合わせによるDNAの検出というテーマにおいて、様々な分子のEISを測定することで、EISに活性な分子の特徴を知ることができた。一方、我々が現在持っているDNAの特殊構造に特異的に結合する分子については、あまりEIS活性が高くない。なお、別の研究によって、EISが大きく増減する分子の合成の特徴が分かったので、今後はこの問題の解決に向かって、EIS活性、かつDNAの特殊構造に特異的に結合する分子の開発を行なっていく。また電極表面での吸着等の問題も大きく、この問題を解決するためにPVA以外の化合物もも試していく予定である。
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| Causes of Carryover |
欲しい試薬があったがCovit-19によって試薬の調達が間に合わず、そのために次年度に繰り越された。次年度には入荷予定である。
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[Journal Article] Protective Effect of Luminal Uric Acid Against Indomethacin-Induced Enteropathy: Role of Antioxidant Effect and Gut Microbiota2022
Author(s)
A. Wada, M. Higashiyama, C. Kurihara, S. Ito, R. Tanemoto, A. Mizoguchi, S. Nishii, K. Inaba, N. Sugihara, Y. Hanawa, K.Horiuchi, N. Shibuya, M. Akiyama, Y. Okada, C. Watanabe , S.Komoto, K. Tomita, F. Takei, R. Hokari
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Journal Title
Dig Dis Sci
Volume: 67
Pages: 121-133
DOI
Peer Reviewed
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