2015 Fiscal Year Annual Research Report
新規pH応答性蛍光核酸による高感度なDNA一塩基識別法の開発
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25410180
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
齋藤 義雄 日本大学, 工学部, 准教授 (40385985)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 蛍光プローブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々独自のコンセプトに基づき、天然の核酸塩基に三重結合を介して置換芳香族化合物を連結した一群の蛍光核酸塩基の合成を昨年までに報告している。特に昨年、一昨年の研究では、ピリジン誘導体を含む蛍光核酸分子を合成し、これらの分子がpHに鋭敏に応答して発光ー消光の切り替えを行うセンサー分子となることを示してきた。さらに、それらの分子に改良を加え、発光ー消光が切り替わるpH領域が中性に近くなるようにスクリーニングを続けてきた。また、研究計画に従って、これらのセンサー分子のオリゴヌクレオチド鎖への導入を行い、オリゴヌクレオチド鎖中での光学特性の評価も行った。さらに最終年度には、これらの研究の積み重ねから、新たにpH変化により発光波長を変化させる新規蛍光pHセンサーヌクレオシドを開発することに成功した。我々がこれまでに開発してきたピリジン骨格を含む蛍光pHセンサーヌクレオシドは、塩基性～中性にかけて緑色で発光し、酸性領域で消光する性質を示していたが、新たに見出した蛍光pHセンサーヌクレオシドは塩基性～中性にかけて緑色で発光し、酸性領域でより長波長の黄色で発光することがわかった。蛍光強度がon／offで切り替わる従来の化合物に比べて、蛍光発光波長が変化する本発明の化合物は検出感度（S（シグナル）／N（ノイズ）比）の向上が期待され、センサー分子としての応用の幅がより広がると考えられる。また、ヌクレオシド誘導体であることから、発色団のみの時よりも溶解性がよくなり、細胞膜透過性の向上も期待される。さらにオリゴヌクレオチド鎖への導入も容易であることから蛍光DNAプローブへの応用も期待されるという結果が得られている。最終年度に当初期待していた光学特性を上回る性質を有するセンサーヌクレオシドを得ることができた。今後はこれらの分子を用いて細胞内イメージング等にも取り組んで行きたいと考えている。
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