塩基配列特異的に発光するDNAプローブの合成と性質

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06680564
• 研究機関: 姫路工業大学
• 研究代表者: 山名 一成 姫路工業大学, 工学部, 助教授 (70192408)
• キーワード: 蛍光性遺伝子プローブ / オリゴヌクレオチド / ダンシル / ピレン / エキシマー

研究概要

本研究では、特定のDNA(RNA)塩基配列を識別し検出するための効率の良い新しい方法の確立をめざす。特に、均一水溶液中でDNA(RNA)塩基配列の識別と検出を可能とする蛍光性遺伝子プローブ(DNAプローブ)の開発に焦点を絞る。その目的のために、特定のDNA(RNA)と結合したときだけ観測可能な蛍光シグナルが得られるよう蛍光発色団を共有結合で導入したオリゴヌクレオチド誘導体を設計し合成した。
1)ダンシル基を糖2'位に有するオリゴヌクレオチド誘導体--相補鎖DNAと結合してダンシル基がより疎水的な塩基間に挿入されその結果蛍光の増大と蛍光極大のシフトが観測された。
2)ピレンをそれぞれ3'-あるいは5'-末端に有する2種のオリゴヌクレオチド誘導体--それぞれのオリゴヌクレオチド誘導体の塩基配列は、相補鎖DNAと結合して導入した両ピレンが互いに近接するように設定した。現在までに、ピレニルメチル基をオリゴヌクレオチドの3'あるいは5'末端水酸基に導入する新しい方法の開発に成功した。得られたオリゴヌクレオチド誘導体の相互作用と蛍光特性について詳細に検討中である。
本研究で開発するDNAプローブは、ダンシル基の蛍光の疎水環境依存性を利用することや、ピレン-エキシマーを蛍光モニターシグナルとして用いることに従来に見られない独創性を有しいる。このようなDNAプローブによりはじめて、生体内での遺伝子発現量のより簡便な観測が可能となるばかりか、ヘヤピン、ループ、ベント等の特別な構造形成を追跡することができるものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Kazushige Yamana,et al.: "Synthesis of A New Photoisomerizable Linker for Connecting Two Oligonucleotide Segments" Tetrahedron Letters. 37. 637-640 (1996)
• [文献書誌] 山名一成: "糖部修飾オリゴヌクレオチドの合成" 蛋白質核酸酵素. 40. 1349-1356 (1995)
• [文献書誌] Kazushige Yamana,et al.: "Oligonucleotides Having Covalently Linked Anthracene at Specific Sugar Residue:Differential" Tetrahedron Letters. 36. 8427-8430 (1995)
• [文献書誌] Kazushige Yamana,et al.: "Synthesis of Oligonucleotide Derivatives Containing An Azobenzene Linker" Nucelic Acids Res.Symposium Series. No.34. 39-40 (1995)
• [文献書誌] Tuneo Mitsui,et al.: "Interaction of Oligonucleotides Containing Anthraquinone at the 2'-Sugar Position with Complementary N ucelic Acids" Nucelic Acids Res.Symposium Series. No.34. 35-36 (1995)
• [文献書誌] Kazushige Yamana,et al.: "A New Method for Introduction of A Pyrene Group into A Terminal Position of An Oligonucleotide" Tetrahedron Letters. 35. 2555-2558 (1994)