二重分子識別原理に基づく新しい高精度DNA/RNA検出法

Research Project

Project/Area Number	15011215
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	関根光雄東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (40111679)
Project Period (FY)	2003
Project Status	Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help	¥5,300,000 (Direct Cost: ¥5,300,000) Fiscal Year 2003: ¥5,300,000 (Direct Cost: ¥5,300,000)
Keywords	マイナーグルーブ / ピロール / イミダゾール / ホリアミド分子 / フェロセン / 塩基配列認識 / 2重分子認識 / 電気化学応答 / ミスマッチ
Research Abstract	本年度は、DNAの2重らせんのマイナーグルーブに塩基配列特異的に結合できるピロール/イミダゾールからなるホリアミド分子とフェロセン分子を連結したコンジュゲート体の合成を行った。その結果、フェロセン誘導体の合成中間体の安定性も考慮して、最終的にフェロセン分子から鉄原子の上下にあるシクロペンタジエニル基にそれぞれカクボキシル基を介して塩基配列認識能をもつ2種類のピロール/イミダゾールからなるホリアミドを連結することにした。また、この連結には種々のリンカーを検討したところ、炭素数4のリンカーが最も合成化学的にもよい結果をえた。そこで、この分子を実際にDNA2重らせんと結合実験を行ったところ、1.4倍程度加えるとほぼ1:1のコンプレックスができることがCDスペクトル解析によってわかった。そこで、この結合力がミスマッチ塩基を含むDNA2重らせんと比較してどのくらいであるか評価することにした。その結果、DNA2重らせんで、まったく相補的な2重らせんに対しては強く結合し、ミスマッチDNA2重らせんに対してはかなり弱く結合することをみいだした。さらに、この新規ホリアミド分子とフェロセン分子のコンジュゲート体が電気化学応答があるかどうか調べるために、3極電極によりCVを測定した結果、酸化過程の電流応答が顕著にみられることがわかった。しかし、還元反応の電気化学応答は得られないことがわかり、1回のみの電気化学応答分子であることがわかった。また、マッチとミスマッチ塩基配列をもつDNA2重らせんとこのコンジュゲート体のコンプレックスの電気化学応答も調べた。その結果、電圧値は少し高くなるが、明らかな電流応答がマッチ塩基配列をもつDNA-コンジュゲート体のコンプレックスに認められた。しかし、ミスマッチ塩基配列をもつDNA-コンジュゲート体のコンプレックスでも、少し電流応答もみられた。