SNPs探索分子素子(ミスマッチ結合分子リガンド)の開発

• Project/Area Number: 14013033
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中谷 和彦 京都大学, 工学研究科, 助教授 (70237303)
• Project Period (FY): 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000); Fiscal Year 2002: ¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000)
• Keywords: ミスマッチ / DNA / ナフチリジン / SNP

Research Abstract

我々は従来のSNPs探索手法とは根本的に異なる、全く新しいSNPs検出コンセプトを創案し、G-Gミスマッチに結合するナフチリジン二量体を分子設計し、これを表面プラズモン共鳴センサーに固定した、「SNPs探索分子素子」を提案しこれを実証した。このナフチリジンダイマーの分子設計指針を拡張し、他のミスマッチ認識を高精度で認識する分子の創製を目指す。一方、ナフチリジン二量体が極めて強くG-Gミスマッチに結合することを利用して、全てのミスマッチをナフチリジンダイマーを用いて検出する手法を検討した。
1)成果の内容
(1)G-Gミスマッチ-ナフチリジンダイマー複合体の構造を明らかにした。
GSC菊地博士との共同研究により、複合体の構造を我々が提案しているジグザグインターカレーションであることを明らかにした。これにより、次の分子設計指針を明確に出来た。
(2)G-Aミスマッチに結合する分子の開発に成功した。
アデニンを認識するナフチリドンとグアニンを認識するナフチリジンのハイブリッド分子を用いて、G-AミスマッチDNAを強く安定化することに成功した。
(2)A-Aミスマッチの認識に成功した。
A-Aミスマッチを極めて強く安定化することに成功した。複合体構造をNMRにより解析中である。
全ての研究内容に関して、国内外を問わず我々が最先端の研究成果を挙げている。自前のコンセプトに基づく研究であり、他の追随を許していない。
現時点では、T-Tミスマッチは、水素結合パターンがマッチする分子を用いているにもかかわらず、安定化出来ない。G-G、G-A、A-Aミスマッチは全てプリン塩基だけが関わるミスマッチであったので、ピリミジン塩基であるTの認識には根本的に何か考えが足りない可能性がある。