ＡＰサイト結合リガンドとＲＣＡ反応に基づく高感度アプタマーセンサーの開発

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23750074
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 徐 志愛 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50562336)
• Keywords: 化学センサー / ラベルフリー検出 / 結合性リガンド / アプタマー

Research Abstract

本研究では、生体分子を標的とした脱塩基部位(APサイト)結合性リガンドに基づくラベルフリーかつ高感度なアプタマーバイオセンサーを開発することを目的としている。より実用に適したセンサー開発に向けて、AP サイト結合性リガンド蛍光応答の改良は重要な研究課題である。そこで、励起状態プロトントランスファー機構に基づく環境応答性蛍光プローブであるFlavone 誘導体を用いることに着目し、4種類のFlavone (3-hydroxyflavone(3-HF), 3,3’,4’,7-tetrahydroxyflavone, 3,3′,4′,5,7-tetrahydroxyflavone, 4'-dimethylamino-3-hydroxyflavone)のAP サイト結合リガンドとしての機能を検討した。その結果、APサイト隣接塩基がアデニンとチミンの場合では、Flavone Tautomer状態からの蛍光は四種類のフラビンともに増加する。しかし、APサイト隣接塩基がシトシンとグアニンの場合では、3-HFは蛍光強度が減る一方で、ほかの三つのフラビンは増加するままである。そこで、APサイトの反対側の塩基の影響を考察した。APサイトの反対側の塩基がシトシンとチミンの場合はグアニンとアデニンの場合よりも蛍光強度が強くなる。このアデニンとシトシンのレスポンスの大きな違いを利用することでDNA, RNA における塩基識別へと適用しうることを見出した。以上の結果から、ここで見出したFlavone 誘導体の発蛍光応答をアプタマー系と組み合わせることで、蛍光応答の改良された、より実用的なラベルフリーセンサー開発につながるものと期待できる。