2013 Fiscal Year Research-status Report
トリフェニルメタン誘導体を用いたグアニン四重鎖形成の光制御
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25410185
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Nara National College of Technology |
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Principal Investigator |
宇田 亮子 奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (90321463)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光応答 / グアニン四重鎖 / トリフェニルメタン |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、光照射により核酸のグアニン四重鎖を安定化させるシステムを開発することである。グアニン四重鎖の安定化には、光でイオン化するユニークな化合物であるトリフェニルメタン誘導体を用いる。グアニン四重鎖は染色体末端のテロメアに存在しておりテロメラーゼの働きを阻害するため、がん細胞に多量に存在するテロメラーゼを抑えることができる。つまり、本研究の技術を用いた光がん治療が可能になると考えられる。光は非接触で迅速、かつ微小空間の制御に優れた外部刺激であり、がん細胞のみをターゲットとして治療するには最適な手法といえ、従来のがん治療では問題であった副作用の解決に貢献することになる。
当該年度は、光応答性トリフェニルメタン誘導体としてビニルアルコールとのマラカイトグリーンコポリマーを合成し、グアニン四重鎖形成の評価を行った。グアニン四重鎖を構成するオリゴヌクレオチドには、ヒトテロメアに見られる5’-TTAGGG-3’の配列が繰り返された24 merのものを用いた。グアニン四重鎖形成の確認には、円二色性スペクトルや蛍光スペクトルにて評価した。円二色性スペクトルの評価から、光照射後には290 nmに正のコットン効果が表れ、アンチパラレル型のグアニン四重鎖が形成されていることが示された。光未照射時には290 nmのピーク強度が非常に小さく、またマラカイトグリーンコポリマーのみではこのピークが全く見られないことから、光によるグアニン四重鎖形成促進が実現できたといえる。様々なマラカイトグリーンコポリマー濃度に対するこのピーク強度の変化から結合定数を評価した。また別途蛍光スペクトルからも結合定数を評価したところ、どちらの測定方法からも目標値を超える結合定数が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度に研究したマラカイトグリーンコポリマーにより、オリゴヌクレオチドのグアニン四重鎖の形成を確認し、さらに当初目標を上回る光照射後のトリフェニルメタン誘導体とオリゴヌクレオチドとの結合定数を得ることができた。加えて、pHや光照射時間なども最適化しており、研究はおおむね計画通り順調に進んでいるといえる。しかし該当年度は研究代表者の産休のため、数種類の配列のオリゴヌクレオチドについての検討を詳細に行うことができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
結合定数は目標値を達成したが、応用シーンを考えた際、光照射後マラカイトグリーンがグアニン四重鎖のみ特異的に結合するものであるほうが望ましい。そこで、前年度十分に評価できなかった配列が異なる数種類のオリゴヌクレオチドについて、マラカイトグリーンコポリマーとの結合定数を算出し比較を行う。また、マラカイトグリーンコポリマーのポリマー主鎖の構造に着目し、異なる構造のコポリマーについてもグアニン四重鎖形成の評価を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究代表者の出産に伴い、H25年度に予定していた海外渡航を伴う国際学会等での研究発表や、産休期間中の研究遂行が困難となった。そのため旅費を中心とした金額が次年度に繰り越しとなった。
オリゴヌクレオチドの購入にあて、前年度やり残した検討項目を遂行する。また、学会等での研究成果発表を行う。
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