| 研究課題/領域番号 |
18K05349
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
飯田 圭介 千葉大学, 大学院理学研究院, 助教 (70719773)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | グアニン四重鎖 / 蛍光化合物 / 蛍光検出 |
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| 研究実績の概要 |
グアニン四重鎖は二重らせんから動的に形成される核酸の高次構造であり、現在細胞内で複製・転写・翻訳をはじめとした様々な機能を持つことが示唆されている。しかしながら、vitroでの多くの研究がなされてきたにも関わらず、細胞内でのG4の機能については未だ未解明な点が多い。これを解決する一つの方法としてG4結合し安定化する化合物 (G4リガンド) が有用である。G4リガンドはアゴニストのように働き、G4が形成することに付随して発現する機能を知ることが出来る有用なツールである。近年、より詳細なG4の機能を知るために細胞の局在を調査できる蛍光型G4リガンドが求められている。しかし、蛍光型G4リガンドは未だ報告例が限られている上、生細胞での検出が可能な蛍光型G4リガンドは殆ど知られていない。以上を背景に本研究ではグアニン四重鎖と結合し、蛍光で検出が可能な低分子化合物を設計・合成することを目的とした。種々の検討の結果、合成した化合物が、二本鎖DNAを安定化しない一方で、グアニン四重鎖と結合し、グアニン四重鎖を安定化することを見出した。またこのとき、G4のトポロジーは変化していなかった。これは生細胞でのG4検出を考慮すると好ましい特性と言える。また、当該化合物が蛍光でG4の検出が可能であることを実証した。詳細な検討の結果、合成した化合物はグアニン四重鎖に結合してはじめて蛍光を発するLight-up型の蛍光化合物であることが明らかとなった。これにより、G4の高感度な検出を可能とした。さらに固定化した細胞へ当該化合物を添加すると核酸が存在する核小体や細胞質が染色されることを明らかとした。これは細胞内でグアニン四重鎖を蛍光検出できたことを示唆している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は本研究で目的としているG4を蛍光検出する低分子化合物を創生することが出来た。未だ生細胞でのG4の可視化は出来ていないものの、vitroでのG4検出、二本鎖との選択性、固定化した細胞での染色が可能になったため、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度では生細胞でのG4の可視化に取り組む。そのために本年度見出した骨格を基に、細胞透過性を考慮しながら構造活性相関を行う事で生細胞でのG4の可視化が可能な化合物の取得を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
一部の予算を、次年度に購入する消耗品を購入するために使用した方が円滑に研究が進行すると考えたため。実際に次年度使用額は必要な試薬の購入に使用する予定である。
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