レーザー光を用いる遺伝子操作法の開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13308033
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 齋藤 烈 京都大学, 工学研究科, 教授 (20026082)
• 研究分担者: 岡本 晃充 京都大学, 工学研究科, 助手 (60314233)
• キーワード: 5ビニルウラシル / 5-ヨードデオキシウリジン / ピリミジン類縁体 / 可逆的な核酸連結

研究概要

5-ヨードデオキシウリジンより各種ビニルウラシル類縁体を良好な収率で合成することに成功した。それらをアミダイト化しDNA合成機を用いて5端末に修飾塩基を含む機能性オリゴ核酸を合成し、3端末にピリミジンを有するオリゴ核酸との光連結反応を行った。鋳型核酸存在下、光照射した後に、電気泳動を行い、連結された核酸を定量した結果、5位にカルボキシビニル基を含むピリミジンを用いると光連結に関する反応性が10倍向上することを見いだした。さらに、これら機能性核酸の合成の簡便化を行うべく、5位にホルミル基を有する拡散の合成を行った。DNA合成機後の固相担体からの切り出し及び脱保護条件において効率よくホルミル基を含むオリゴ核酸を合成し、その後、Wittig反応により効率よく目的とするビニル基の隣にカルボニル基をもつ光連結性核酸の合成に成功した。ビニル基の隣にカルボニル基を有するものだけでなくシアノ基を有するものも本手法により簡便に合成可能である。よって、本反応により共通の合成中間体から目的とする様々な光連結性核酸が容易に合成可能になった。この新しいポスト修飾法により酵素には調整できないようなユニークな構造を有する核酸(枝分かれ核酸・架橋型核酸・環状核酸)を合成することが可能となった。5-ビニルリジンのα-体を端末につけたDNAを用いて初めて3-端末側で連結できることを発見し、その応用を企った。

研究成果

• [文献書誌] Akimitu Okamoto, Kazuki Tainaka, Isao Saito: "Clear Distinction of Purine Bases on the Complementary Strand by a Fluorescence Change of a Novel Fluorescent Nucleoside"JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. 125(17). 4972-4973 (2003)
• [文献書誌] Akimitu Okamoto, Kazuo Tanaka, Tetsuo Fukuta, Isao Saito: "Design of Base-discriminating Fluorescent Nucleoside and Its Application to T/C SNP Typing"JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. 125(31). 9296-9297 (2003)
• [文献書誌] Kazuhiko Nakatani, Souta Horie, Isao Saito: "Affinity Labeling of Single Guanine Bulge"JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. 125(30). 8972-8973 (2003)
• [文献書誌] Chikara Dohno, Atsusi Ogawa, Kazuhiko Nakatand, Isao Saito: "Hole Trapping at N^6-Cyclopropyldeoxyadenosine Suggests a Direct Contribution Of Adenine Bases to Hole Transport through DNA"JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. 125(34). 10154-10155 (2003)