| 研究実績の概要 |
カリウムイオン(K+)とナトリウムイオン（Na+）は細胞の膜電位の調節に必須であるのみならず、神経細胞やニューロンの活動電位の発生においても重要な役割を担っている。本研究では申請者が世界に先駆けて開発したK+選択的蛍光イメージング用核酸試薬(カリウムセンシングオリゴヌクレオチド, 以下PSO)を(1) 細胞表面でのカリウムイオンイメージング試薬と発展させること、(2) PSOのオリゴヌクレオチド配列を網羅的に改変しNa+選択的な核酸プローブを創生することで、細胞内外のカリウムイオン, ナトリウムイオンの同時蛍光イメージングを達成することを目的とする。これにより、アポトーシスに伴う細胞内外のカリウムイオンの拡散動態の可視化や脳や神経細胞の活動電位の時空間イメージングが可能になるため、動的な生命現象の解明に寄与することが見込まれる。
本年度は、トロンビン結合アプタマー(TBA)配列等を中心に、オリゴヌクレオチド配列を系統的に改変して、カリウムイオンおよびナトリウムイオン選択的に4本鎖構造形成可能な配列を見いだした。検討としては、ナトリウムイオンおよびカリウムイオン添加に伴うオリゴヌクレオチドの構造変化を円偏光二色性スペクトルで評価し、カリウムイオン、ナトリウムイオンの対するかい離定数を算出した。さらに、オリゴヌクレオチドの高次構造の熱安定性評価、ゲル電気泳動による立体構造の評価を行った。
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