研究課題
基盤研究(B)
本研究の目的は、「DNA中のミスペアー塩基対が特定の金属イオンと高選択的に結合する」という現象を利用してSNPタイピング手法の効率を向上させることにある。当研究室で見出された新規DNA-金属イオン相互作用、即ち、DNA二本鎖中のチミン-チミン(T-T)ペアに水銀(II)イオンが、またシトシン-シトシン(C-C)ペアに銀(I)イオンが高選択的に結合してDNA二本鎖構造が安定化されるという現象は、人工塩基対間に金属イオンを捕獲する従来の研究と性格を異にするものである。天然型塩基(チミン、シトシン)が高選択的金属イオン結合能を有するという発見は、一方で単純に科学的に興味深いものであり、また一方で、SNPの検出への応用研究に展開しうるものであった。本研究においては、水銀イオン、または銀イオン存在下で、T-Tペア、またはC-Cペアを有するDNA二本鎖の熱安定性が向上するという現象を利用してSNPを検出する手法開発の可能性を検討した。その一環として、定温滴定方熱量測定によるSNP検出の可能性を模索した。また、蛍光標識された合成DNAを利用してSNPを検出する手法の開発研究にも着手した。T-Tペア、またはC-Cペアと金属イオンの結合を熱力学的に解析した。さらに、T-Hg(II)-T塩基対、C-Ag(I)-C塩基対の構造を解析した。Hg(II)、Ag(I)含有DNAの構造解析にはNMR法が有効であった。また、T-TペアやC-Cペア以外の塩基対に結合する金属イオンを検索したが、強く結合する塩基対と金属イオンの組み合わせを見出すには至らなかった。さらに、人工塩基と天然型塩基からなるヘテロ塩基対を選択的に安定化する金属イオンの検索を開始した。この検討においてもHg(II)、Ag(I)以外に、天然型塩基に強く結合してduplexを安定化するものは、未だ発見されていない。この研究は現在も継続されている。
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