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2009 年度 実績報告書

繰返し塩基配列を標的とするDNA結合試薬の創製と高感度遺伝子検出

研究課題

研究課題/領域番号 20350032
研究機関東北大学

研究代表者

西澤 精一  東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (40281969)

キーワード核酸 / 繰り返し塩基配列 / 相互作用 / リガンド / 検出 / ミスマッチ塩基対 / 蛍光 / トリヌクレオチドリピート
研究概要

トリヌクレオチドリピート病と呼ばれる遺伝性の神経変性疾患は、遺伝子内の特定の3つの核酸塩基(トリヌクレオチドリピート配列)の異常伸張により発症する。異常伸長は、中間体として生成されるヘアピン構造形成に起因していると考えられており、熱力学的に準安定なミスマッチ塩基対がステム部位に存在することが特徴である。中谷らは、この構造に着目し、ハンチントン病に関連する(CAG)n配列を標的した結合リガンド(ナフチリジン-アザキノロンヘテロダイマー)を開発、これに基づくSPR(surface plasmon resonance)アッセイを提案している(Nat.Chem.Biol.2005,1,39-43.)。
本研究では、脆弱11染色体症候群Bに関連する(CCG)n配列を標的とし、これを高感度かつ簡便に蛍光検出しうるDNA結合リガンドの開発を試みた。昨年度までに、蛍光性の2-アミノ-1,8-ナフチリジン誘導体(AMND,2-amino-7-methyl-1,8-naphthyridine)が、(CCG)n配列で形成されるCCミスマッチ塩基対と特異的に結合しうることを見出しており、本年度はその検出機能(結合力と蛍光特性)の改良を進めた。その結果、ナフチリジン骨格に3個のメチル基を導入した化合物(ATMND,2-amino-5,6,7-trimethyl-1,8-naphthyridine)が(CCG)n配列をより高感度に検出しうることを見出した。化学量論の検討から、1つのCCミスマッチ塩基対に2分子のATMNDが結合していることが示唆され、その結合定数は2.5X10^<12>M^<-2>に達することがわかった。現在、ATMNDをベースとして、リガンドの検出機能(特に蛍光応答特性)の改良をさらに進めている。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Influence of substituent modifications on the binding of 2-amino-1,8-naphthyridines to cytosine opposite an AP site in DNA duplexes : thermodynamic characterization2009

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Keitaro Yoshimoto, Takehiro Seino, Toshiki Ichihashi, Kotaro Morita, Norio Teramae
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research 37

      ページ: 1411-1422

    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      北森武彦 編, 寺前紀夫、西澤精一
    • 雑誌名

      化学フロンティア20 新しい地平をひらく分析手法の最前線脱塩基DNAの微小空間での反応を利用した遺伝子分析法(12章)(化学同人)

      ページ: 1-195

  • [学会発表] Label-free DNA aptasensors based on abasic site-binding fluorescence molecules2009

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sato, Zhiai Xu, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae
    • 学会等名
      平成21年度 日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 百周年記念館
    • 年月日
      20091116-20091118
  • [学会発表] Affinity labeling based on abasic site-binding fluorescent molecules2009

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae
    • 学会等名
      The 6th International Forum on Chemistry of Functional Organic Chemicals
    • 発表場所
      Yayoi Auditorium, Ichijo Hall, The University of Tokyo
    • 年月日
      20091115-20091116
  • [学会発表] 疎水場感受性蛍光色素を有するナフチリジン誘導体を用いた(CNG)_nトリヌクレオチドリピート高感度蛍光検出2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄介、本城温子、石川大佑、西澤精一、寺前紀夫
    • 学会等名
      分析化学会第58年会
    • 発表場所
      北海道大学高等教育機能開発総合センター
    • 年月日
      20090924-20090926
  • [学会発表] 置換基導入によるプテリジン誘導体の多機能化と脱塩基部位含有DNA二重鎖との相互作用解析2009

    • 著者名/発表者名
      金井恵理子、西澤精一、寺前紀夫
    • 学会等名
      分析化学会第58年会
    • 発表場所
      北海道大学高等教育機能開発総合センター
    • 年月日
      20090924-20090926
  • [学会発表] 競合反応を利用するDNA結合リガンドの一塩基多型検出機能の制御2009

    • 著者名/発表者名
      影山とも恵、佐藤雄介、西澤精一、寺前紀夫
    • 学会等名
      分析化学会第58年会
    • 発表場所
      北海道大学高等教育機能開発総合センター
    • 年月日
      20090924-20090926
  • [学会発表] 疎水場感受性蛍光色素を導入したナフチリジン誘導体の合成と(CNG)_nトリヌクレオチドリピートDNA配列との相互作用解析2009

    • 著者名/発表者名
      西澤精一、佐藤雄介、本城温子、石川大佑、寺前紀夫
    • 学会等名
      第24回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学医系キャンパス・百年記念講堂
    • 年月日
      20090913-20090915
  • [学会発表] トリフルオロメチル基修飾ブテリジンと脱塩基部位含有DNAとの相互作用解析2009

    • 著者名/発表者名
      金井恵理子、西澤精一、寺前紀夫
    • 学会等名
      第24回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学医系キャンパス・百年記念講堂
    • 年月日
      20090913-20090915
  • [学会発表] DNA二重鎖/リガンド相互作用を用いたアフィニティーラベル化法の開発2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄介、西澤精一、寺前紀夫
    • 学会等名
      平成21年度 東日本分析若手交流会
    • 発表場所
      秋保リゾートホテルクレセント
    • 年月日
      20090703-20090704
  • [学会発表] 蛍光性核酸結合リガンドを利用するアフィニティーラベル化と一塩基多型検出2009

    • 著者名/発表者名
      西澤精一、佐藤雄介、寺前紀夫
    • 学会等名
      「テーラーメイド医療を目指したゲノム情報活用基盤技術」第5回公開シンポジウム
    • 発表場所
      日本科学未来館 みらいCANホール
    • 年月日
      2009-08-03
  • [学会発表] 蛍光性ナフチリジン誘導体と(CNG)_nトリヌクレオチドリピートDNA配列との相互作用解析2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄介、本城温子、石川大佑、西澤精一、寺前紀夫
    • 学会等名
      「テーラーメイド医療を目指したゲノム情報活用基盤技術」第5回公開シンポジウム
    • 発表場所
      日本科学未来館 みらいCANホール
    • 年月日
      2009-08-03
  • [学会発表] ミスマッチ塩基対形成を利用する核酸塩基検出リガンドの結合択性制御2009

    • 著者名/発表者名
      影山とも恵、佐藤雄介、西澤精一、寺前紀夫
    • 学会等名
      「テーラーメイド医療を目指したゲノム情報活用基盤技術」第5回公開シンポジウム
    • 発表場所
      日本科学未来館 みらいCANホール
    • 年月日
      2009-08-03
  • [学会発表] 置換基導入によるプテリジン誘導体の機能制御2009

    • 著者名/発表者名
      金井恵理子、西澤精一、寺前紀夫
    • 学会等名
      「テーラーメイド医療を目指したゲノム情報活用基盤技術」第5回公開シンポジウム
    • 発表場所
      日本科学未来館 みらいCANホール
    • 年月日
      2009-08-03
  • [学会発表] 特定領域研究「液液界面ナノ領域の化学」に関わって2009

    • 著者名/発表者名
      西澤精一
    • 学会等名
      分析化学若手交流シンポジウム
    • 発表場所
      休暇村 紀州加太
    • 年月日
      2009-05-17

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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