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テロメアDNAを利用したカリウムイオンの蛍光イメージング試薬の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19021037
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州工業大学

研究代表者

竹中 繁織  九州工業大学, 工学研究院, 教授 (60188208)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
2008年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2007年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードヒトテロメア配列 / オリゴヌクレオチド / カリウムイオン / エキシマー発光 / ハイブリット型4本鎖構造 / トロンビンアプタマー / FRET / ペプチドーオリゴヌクレオチドコンジュゲート / ピレン
研究概要

ヒトテロメアDNA配列を有するオリゴヌクレオチドの両置換基末端にピレンを導入したPSO4を用いて、K^+添加に伴うゲル電気泳動、吸収、円二色性、蛍光、蛍光偏光スペクトル変化等の解析によってヒトテロメアDNAの4本鎖構造(最近になってbasket、chahr、propeller、hybrid I、hybrid II型の五つ)のうちchair型の時だけ効果的なFRETが見られると予測された。そこで前年度はG-リッチオリゴヌクレオチドにトロンビン結合アプタマー(TBA)配列を導入することによってより高いFRET効率を示すPSO2の合成に成功した。しかし、細胞内へ導入すると導入された細胞の73%が細胞死を起こすことが明らかとなった。これは、TBA配列が核内に存在するヌクレオリンタンパクが結合したためと考えられた。そこで当該年度では二つのFRET色素に加えビオチンを導入したPSO5を合成した。これをストレプトアビジンと結合させ同様に細胞へ導入することによって細胞毒性を軽減することに成功した。PSO5をアビジンに結合させることによってヌクレオリンの相互作用が阻害されたものと考えられたが、このような条件によってもPSO5の核への移行が観察されたが、一部は細胞質に留まっていることがわかった。そこで細胞内のK^+濃度を減少させることが知られているAmphotericin Bの添加に伴う蛍光変化を調べた。その結果核内のK^+濃度の上昇がみちれた。これは、核内のK^+をモニターできた最初の例と見られる。しかしながら、PSO5の合成収率は低く、また、精製も困難であった。そこで、ペプチド-オリゴヌクレオチドコンジュゲートを利用してPSO6の設計を行い、その合成に成功した。予備的検討では、PSO5よりも感度良くK^+濃度の蛍光イメージングが可能なことが明らかとなった。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Interaction of potassium ion with oligonucleotide carrying human telomeric sequence and pyrene moieties at both termini2008

    • 著者名/発表者名
      H. Hayashida, J. Paczesny, B. Juskowiak, S. Takenaka
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry 16

      ページ: 9871-9881

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sequence-dependent DNA deformability studied using molecular dynamics simulations2007

    • 著者名/発表者名
      Satoshi F, Kono H, Takenaka S, Go N, Sarai A
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research 35

      ページ: 6063-6074

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fluorometric visualization of potassium ion in biological system by using quadraplex DNA probe carrying pyrene moieties(招待講演)2007

    • 著者名/発表者名
      Shigeori Takenaka
    • 学会等名
      4th International Symposium on Innovative Bio. Physio Sensor Technology
    • 発表場所
      JEJU Oriental Hotel (Korea)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Study on the interaction of potassium ion with Synthetic human telomere DNA carrying pyrene moieties at both termini2007

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Hayashida, Shigeori Takenaka
    • 学会等名
      The 2nd International Workshop on Approaches to Single-Cell Analysis
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Probing approach to realize the fluorometric visualization reagent of potassium ion in the living cell2007

    • 著者名/発表者名
      Shigeori Takenaka
    • 学会等名
      1st Japanese-Swiss Symposium on Chemical Biology
    • 発表場所
      Swiss Federal Institute of Technology (EPFL) (Lausanne-Switzerland)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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