2010 Fiscal Year Annual Research Report
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
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20350032
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
西澤 精一 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (40281969)
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| Keywords | 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 |
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| Research Abstract |
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、脆弱性XE精神遅滞症に関連する(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、中でも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-trimethy1-1,8-naphthyridine)が(CCG)n配列を高感度に検出しうることを見出している(励起350nm、検出403nm)。本年度は、ATMNDをベースとして、蛍光応答特性の改良を進めた結果、疎水場感受性色素(DBD)をナフチリジン骨格に連結することで、長波長励起(449nm)&検出(619nm)に対応したリガンドを開発することに成功した。蛍光応答は、(CCG)n配列の繰返し回数(n)に応じて増大し、(CCG)_40を標的とした場合、27fmol(0.96ng)程度の試料検出が可能である。
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