Development of novel environmentally sensitive fluorescent PNA probes

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05700
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 37010:Bio-related chemistry
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: SAITO Yoshio 日本大学, 工学部, 教授 (40385985)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: PNA / DNA / プローブ

Outline of Final Research Achievements

Numerous efforts to impart useful photophysical features upon non-emissive natural nucleobases have been reported. In this study, we have developed novel environmentally sensitive fluorescent PNA building blocks. The newly synthesized environmentally sensitive fluorescent PNA monomer exhibited strong solvent polarity and viscosity dependent fluorescence emission at longer wavelength region. This newly synthesized environmentally sensitive fluorescent PNA monomer can be a powerful tools for structural studies of nucleic acids and also in molecular diagnostics.

Free Research Field

生物有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

核酸などの生体分子の会合やフォールディングなどの構造変化を蛍光の変化で直接モニターする研究が盛んにおこなわれている。解析のためのより優れたツールが得られれば、より強力な武器になり得るため、様々なグループがプローブ分子の開発にしのぎを削っている。このような研究は、市販の蛍光色素を導入したDNAプローブを用いることが多いが、これらは単に光るだけで本研究のようなインテリジェントな蛍光色素とは一線を画する。本研究のようなICT/LEの２種類の発光モードが切り換え可能な新しい環境感応型蛍光核酸塩基の基本設計はこれまでに全く報告されていないため、学術的にも社会的にも非常に大きな意義があると考えている。