ミスマッチ認識分子素子を用いたSNPsの迅速検出システムの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13557216
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 中谷 和彦 京都大学, 工学研究科, 助教授 (70237303)
• Keywords: ミスマッチ / DNA / ナフチリジン / SNP

Research Abstract

G-Gミスマッチは、GからCへもしくはその逆の変位をもつ野生型と変位型遺伝子を混合することにより生成する。即ち、検査対象の遺伝子を野生型遺伝子と混合してG-Gミスマッチが生じるかどうかで変異の有無を判断できる。G-GミスマッチDNAに極めて強力に結合するナフチリジンダイマーを表面プラズモン共鳴センサーの表面にリンカーを介して共有結合で固定化した「SNP 検出チップ」を開発した。ナフチリジンダイマーはG-Gミスマッチと結合する際に、大きな構造変化を伴うことがCDスペクトル変化から明らかになった。また、330nm付近に大きな誘起CDが観測され、ナフチリジンダイマーはDNAの不斉環境下に位置していることが示された。G-A、G-Tミスマツチに対しては、CD変化は大きくなく、G-Gミスマッチヘの強い結合と大きなCD変化が対応していることが分かる。このことは、G-Gミスマッチ水素結合ペアが解離して、ナフチリジンがジグザグにインターカレーションして二つのGと水素結合する際に、DNAバックボーンが各ストランドで伸びなければいけないことによく対応している。表面プラズモン共鳴は、金表面上の質量変化を高感度に検出できる測定手法であり、タンパク-タンパク、DNA-タンパク相互作用の解析に用いられるが、低分子を固定化しDNAを検出する手法への応用は無かった。ナフチリジンダイマーを固定化したチップで各種ミスマッチを含むDNAを解析したところ、G-GミスマッチDNAについてのみ大きなレスポンスが得られた。G-A、G-TミスマッチやG-CマッチDNAでは、ほとんどレスポンスが見られなかった。このことは、ナフチリジンダイマーがG-Gミスマッチに高い親和性を示す結果と一致しており、G-Gミスマッチを高感度で検出することに成功した。