塩基識別型蛍光核酸塩基の分子設計と画期的な遺伝子検出法の開発

• 研究課題/領域番号: 18201026
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 齋藤 烈 (斎藤 烈) 日本大学, 工学部, 教授 (20026082)
• 研究分担者: 齋藤 義雄 日本大学, 工学部, 准教授 (40385985)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 47,970千円 (直接経費: 36,900千円、間接経費: 11,070千円); 2009年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2008年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2007年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円); 2006年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
• キーワード: DNAデバイス / DNAチップ / 遺伝子検出 / 遺伝子診断 / SNP検出 / ナノバイオ / ゲノム / 蛍光分子

研究概要

我々は塩基識別型の蛍光性核酸塩基を考案し、これを用いた画期的な遺伝子検出手法,特に1塩基多型(SNP)を簡便に検出定量する手法を開発した。さらに、細胞内で遺伝子の発現を検知することのできる消光剤を必要としない画期的なモレキュラービーコンを開発し、実用に耐えかつ低コストで作成可能であることを実証した。環境に感応して色が変わる新しい蛍光性核酸塩基の開発にも成功している。

研究成果

• [雑誌論文] Fluorescence Switching of Photochromic Vinylpyrene Substituted 2'-Deoxyguanosine. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, K. Matsumoto, Y. Takeuchi, S.S. Bag, S. Kodate, T. Morii, I. Saito
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 50 ページ: 1403-1406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ends Free and Self-quenched Molecular Beacons with Pyrene Labeled Pyrrolocitidine in the Middle of the Stem. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, Y. Sinohara, S.S. Bag, Y. Takeuchi, K. Matsumoto, I. Saito
  • 雑誌名: Terahedron 65 ページ: 934-934
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ends Free and Self-quenched Molecular Beacons with Pyrene Labeled Pyrrolocitidine in the Middle of the Stem (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Saito, Y.Sinohara, S.S.Bag, Y.Takeuchi, K.Matsumoto, I.Saito
  • 雑誌名: Terahedron 65 ページ: 934-938
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence Switching of Photochromic Vinylpyrene Substituted 2'-Deoxyguanosine (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Saito, K.Matsumoto, Y.Takeuchi, S.S.Bag, S.Kodate, T.Morn, I.Saito
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 50 ページ: 1403-1406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of Extremely Facile 3'- and 5'- Ends Free Molecular Beacons using C8 Alkylamino Substituted 2'-Deoxyguanosine (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Matsumoto, Y.Shinohara, K.Numajiri, S.Ishioroshi, T.Morii, Y.Saito, I.Saito
  • 雑誌名: Nucleic Acids Symp Ser 53 ページ: 141-142
• [雑誌論文] C8-Alkynyl-and Alkylamino Substituted 2'-Deoxyguanosines: A Universal Linker for Nucleic Acids Modification (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, K. Matsumoto, S.S. Bag, S. Ogasawara, K. Fujimoto, K. Hanawa, I. Saito
  • 雑誌名: Tetrahedron 64 ページ: 3578-3488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anthracene Based Base-discriminating Fluorescent Oligonucleotide Probes for SNPs Typing: Synthesis and Photophysical Properties (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, K. Motegi, S.S. Bag, I. Saito
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Symposium-in-Print 16 ページ: 107-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] C8-Alkynyl and alkylamino substituted 2'-deoxyguanosine (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, K. Matsumoto, S. S. Bag, K. Hanawa and I. Saito
  • 雑誌名: Tetrahedron 64 ページ: 3478-3488
• [雑誌論文] Anthracene based base-discriminating fluorescence ologonucleotide probe SNP (2008)
  • 著者名/発表者名: Y, Saito, K. Motegi, S.S. Bag, and I. Saito
  • 雑誌名: Biooorg. Med. Chem. 16 ページ: 107-113
• [雑誌論文] Sysnthesis and reversible photoisomerization of photoswitchable nucleoside 8-styryll-2'-deoxyguanosine (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Ogasawara, I. Saito, and M. Maeda
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 49 ページ: 2479-2482
• [雑誌論文] Anthracene Based Base-discriminating Fluorescent Oligonucleotide Probes for SNPs Typing : Synthesis and Photophysical Properties (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, K. Motegi, S. S. Bag, I. Saito.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Syaposium-in-Print 16 ページ: 107-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Reversible Photoisomerization of Photoswitchable Nucleoside 8-Styryl-2'- deoxyguanosine (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Ogasawa, I. Saito, M. Maeda
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 49 ページ: 2479-2482
  • 査読あり
• [雑誌論文] C8-Alkynyl- and Alkylamino Substituted 2'-Deoxyguanosines : A Universal Linker for Nucleic Acids Modification (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, K. Matsumoto, S. S Bag, S. Ogasawara, K. Fujimoto, K. Hanawa, I. Saito
  • 雑誌名: Tetrahedron 64 ページ: 3578-3488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of a Novel G-quenched Molecular Beacon; A Simple and Efficient Strategy for DNA Sequenceing Analysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, E. Mizuno, S.S. Bag, I. Suzuka, I. Saito.
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 4492-4494
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reversible Photopadlocking on Double-stranded DNA. (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto, S. Matsuda, Y. Yoshimura, T. Ami, I. Saito
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 2968-2970
  • 査読あり
• [雑誌論文] PRODAN-Conjugated DNA: Synthesis and Photochemical Properties (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Tainaka, K. Tanaka, Ikeda, K-i., Nishiza, T. Unzai, Y. Fujiwara, I. Saito, A. Okamoto
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 129 ページ: 4776-4784
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Fluorescence Properties of Dimethylaminonaphthalene-deoxyuridine Conjugates As Micropolarity-sensitive Probes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, A. ; Tainaka, K. ; Unzai, T. ; Saito
  • 雑誌名: I. Tetrahedron 63 ページ: 3465-3470
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual-labeled Oligonucleotide Probe for Sensing Adenosine via FRET (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, S. S. Bag, Y. Kusakabe, C. Nagai, K. Matsumoto, S. Kodate, I. Suzuka and I. Saito
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 2133-2135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anthracene Based Base-discriminating Fluorescent Oligonucleotide Probes for SNPs Typing (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, K. Motegi, S. S. Bag, and I. Saito
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Symposisum-in-Print 16 ページ: 107-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of a Novel G-quenched Molecular Beacons; A Simple and Efficient Strategy for DNA Sequencing Analysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito, E. Mizuno, S. S. Bag, I. Suzuka and I. Saito
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 4492-4493
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Selective Fluorescent Nucleobases for Designing Base-Discriminating Fluorescence Probe. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saito, I. ; Saito, Y. ; Hanawa, K. ; Hayashi, K. ; Motegi, K. ; Bag, S.S. ; Dohno, C. ; Ichiba, T. ; Tainaka, K. ; Okamoto
  • 雑誌名: A. Pure. Appl. Chemistry 78(12) ページ: 2305-2312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple SNP Typing Assay Using a Base-discriminating Fluorescent Probe. (2006)
  • 著者名/発表者名: A. Okamoto, K. Tainaka, Y. Ochi, K. Kanatani, I. Saito
  • 雑誌名: Molecular BioSystem. 2 ページ: 81-81
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA Hole Transport on an Electrode : Application to Effective photoelectrochemical SNP Typing. (2006)
  • 著者名/発表者名: A.Okamoto, T.Kamei, I.Saito
  • 雑誌名: J. Am.Chem. Soc 128 ページ: 658-662
• [雑誌論文] Acridone?labeled Base?discriminating Fluorescence Nuceloside (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Saito, K.Hanawa, N.Kawasaki, S.S.Bag, I.Saito
  • 雑誌名: Chemistry Letters 35 ページ: 1182-1183
• [雑誌論文] Intelligent Fluorescent Nucleoside in Sensing Cytosine Base (2006)
  • 著者名/発表者名: S.S.Bag, Y.Saito, K.Hanawa, S.Kodate, I.Suzuka, I.SAito
  • 雑誌名: Bioorganic Med. Chem. Lett. 16 ページ: 6338-6342
• [雑誌論文] Site?specific Transition of Cytosine to mUracil via Reversible DNA Photoligation (2006)
  • 著者名/発表者名: K.Fujimoto, S.Matsuda, Y.Yoshimura, T.Matsumura, M.Hayashi, I.Saito
  • 雑誌名: Chem. Commun ページ: 3223-3225
• [学会発表] 両末端フリーの自己消光型モレキュラービーコンの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤義雄, 篠原雄太, 松本桂彦, 沼尻恭子, 齋藤烈
  • 学会等名: 2009年光化学討論会
  • 発表場所: 桐生市市民文化会館
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] DNA検出のためのアントラセン、ピレン骨格を有するTwinプローブの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤義雄, 鈴木梓, 篠原雄太, 石下真也, 今井和俊, 根本修克, 齋藤烈
  • 学会等名: 2009年光化学討論会
  • 発表場所: 桐生市市民文化会館
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] 新しいSolvatofluorochromicなプリン核酸塩基のデザインと応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤義雄, 高橋尚也, 松本桂彦, 篠原雄太, 竹内辰樹, 齋藤烈
  • 学会等名: 2009年光化学討論会
  • 発表場所: 桐生市市民文化会館
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] C8位にリンカーをもつ新規グアノシン誘導体の応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤義雄, 松本桂彦, 篠原雄太, 沼尻恭子, 齋藤烈
  • 学会等名: 日本化学会第89回春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] ビニルピレン置換グアニン塩基を用いる蛍光スイッチの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤義雄, 竹内辰樹, 松本桂彦, 高橋尚也, 藤烈
  • 学会等名: 日本化学会第89回春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Fluorometric sensing of the B-Z DNA transition of DNA Containing C8-aIkylainino substituted 2'-deoxyguanosine (2008)
  • 著者名/発表者名: 松本 桂彦
  • 学会等名: 第35回核酸化学国際シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス
  • 年月日: 2008-09-08
• [学会発表] Design of Dual-labeled Oligonucleotide Probes for SNPs Genotyping (2007)
  • 著者名/発表者名: S. S. Bag
  • 学会等名: 第5回国核酸シンポジュウム
  • 発表場所: 東大安田講堂
  • 年月日: 2007-11-20
• [学会発表] アントラセン骨格を有するTwinプロープの開発と遺伝子検出への応用
  • 著者名/発表者名: 篠原雄太、鈴木梓、石下真也、齋藤義雄、齋藤烈
• [学会発表] C8位にリンカーを持つ新規グアノシン誘導体の応用
  • 著者名/発表者名: 松本桂彦、篠原雄太、沼尻恭子、齋藤義雄、齋藤烈、水野絵梨香、笠原竜、佐藤直樹、藤井美里
• [学会発表] ビニルピレン置換グアニン塩基を用いる蛍光スイッチの開発
  • 著者名/発表者名: 竹内辰樹、松本桂彦、高橋尚也、齋藤義雄、齋藤烈
• [図書] 化学フロンティア18ゲノム化学の最先端 (2007)
  • 著者名/発表者名: 齋藤烈, 杉山弘, 中谷和彦共編, 化学同人
• [図書] ゲノム化学の最先端 (2007)
  • 著者名/発表者名: 齋藤烈、杉山弘、中谷和彦
  • 出版者: 化学同人
• [備考]
  • URL: http://ch.ce.nihon-u.ac.jp/%7ei_saito/EngTop.html
• [備考]
  • URL: http://ch.ce.nihon-u.ac.jp/%7ei_saito/EngTop.html
• [備考]
  • URL: http://ch.ce.nihon-u.ac.jp/%7ei_saito/EnTop.html
• [備考]
  • URL: http://ch.ce.nihon-u.ac.jp/%7ei_saito/EngToP.html
• [産業財産権] c8位置換プリン塩基誘導体及びそれを利用した蛍光プローブ (2009)
  • 発明者名: 齋藤烈, 齋藤義雄, 高橋尚弥
  • 権利者名: 日本大学
  • 取得年月日: 2009-08-17
• [産業財産権] ステムループ構造を有する蛍光プローブ (2008)
  • 発明者名: 齋藤烈, 齋藤義雄, 松本桂彦
  • 権利者名: 日本大学
  • 取得年月日: 2008-09-02
• [産業財産権] ステムループ構造を有する蛍光プローブ (2008)
  • 発明者名: 齋藤烈、齋藤義雄、松本桂彦
  • 権利者名: 日本大学、長浜バイオラボラトリ(株)
  • 出願年月日: 2008-09-02
• [産業財産権] ステムループ構造を有する蛍光プロープ (2008)
  • 発明者名: 齋藤烈齋藤義雄松本桂彦
  • 権利者名: 日本大学
  • 出願年月日: 2008-09-02
• [産業財産権] ヌクレオチド誘導体及びその利用(FRET) (2007)
  • 発明者名: 齋藤烈, 齋藤義雄, 吉田安子, 山田和成, 丹羽孝介
  • 権利者名: 日本大学
  • 取得年月日: 2007-02-08
• [産業財産権] 水素結合性置換基を有する8―置換グアノシン誘導体及びそれを含むオリゴヌクレオチド (2006)
  • 発明者名: 齋藤烈, 齋藤義雄, 花輪和夫
  • 権利者名: 日本大学
  • 出願年月日: 2006-12-27
• [産業財産権] 光反応性核酸及び可逆的核酸光連結又は開裂方法 (2006)
  • 発明者名: 齋藤烈, 齋藤義雄
  • 権利者名: 日本大学
  • 取得年月日: 2006-03-23