電気化学的モレキュラービーコンによる高速遺伝子検出法の開発

利用电化学分子信标的高速基因检测方法的开发

• 批准号: 16651060
• 负责人: 清尾 康志
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16651060/
• 关键词: モレキュラービーコン; 人工核酸; DNAチップ; 電気化学的遺伝子検出; イオノフォアー; 化学合成

本起案研究ではこれらの問題点を解決すべく、チップに固定化することなく溶液の状態で、高精度に遺伝子の検出が可能な新しい電気化学リガンドの開発を提案して、その実現に向けた基盤研究を実施した。本起案研究で提唱した「電気化学的モレキュラービーコン」は、従来の蛍光化学的モレキュラービーコンと同様シグナルのON/OFF機能を有した電気化学的分子デバイスであり、従来、精巧な微小電極やチップ技術、高価な装置が必要であった電気化学的遺伝子検出を、安価かつ容易に行えるための基盤技術の提供を目指す。本年の研究ではフェロセンとイオノフォアとの組み合わせによる機能性超分子のデザインと、その合成を行い、イオノフォア構造をバックボーンに組み込んだチミジン二量体ユニットの合成を以下の要領で達成した。チミジンの5'水酸基をジメトキシトリチル基で保護し、3'水酸基のホルミルメチル化の条件を種々検討した。その結果、一旦3'水酸基をアリル化し、次いで、四酸化オスミウムによるジオール化、過ヨウ素酸酸化を経ることで目的とするホルミルメチル化を効率よく行うことができた。また同様の工程を用いて、3'水酸基をTBDMS基で保護した、5'ホルミルメチルチミジンも効率よく合成することができた。その後、このふたつのアルデヒド化合物を3,6-ジオキサオクテン-1,8-ジアミンと還元的アミノ化を行い、チミジン二量体を合成することができた。ついで、TBDMS基の除去とアミノ基の保護、水酸基のホスフィチル化を行い、目的とするチミジン二量体ユニットを合成した。また、これを用いたオリゴDNAの合成も行った。以上、本研究を通してイオノフォア構造をバックボーンに組み込んだDNA合成の最大の鍵となる二量体ユニットの合成法を確立することができた。今後は今回確立した合成法を用いて、種々のオリゴDNAの合成とフェロセン残基の導入を行い、そのハイブリダイゼーション特性の評価と電気化学特性の評価を行う。

This case study で は こ れ ら の problem point を す べ く, チ ッ プ に immobilized す る こ と な く で の state, high precision solution に heritage 伝 son の 検 out が may な new し い electric chemical リ 気 ガ ン ド の open 発 を proposal し て, そ の be am に to け た base plates を be applied し た. で mention this case study sing し た "electric 気 chemical モ レ キ ュ ラ ー ビ ー コ ン" は, 従 の 蛍 photochemical モ レ キ ュ ラ ー ビ ー コ ン と with others シ グ ナ ル の ON/OFF function を し た electric 気 chemical molecular デ バ イ ス で あ り, 従 to, exquisite な tiny electrode や チ ッ プ technology, high 価 な device が necessary で あ っ た electric 気 chemical 伝 検 son The production of を, the installation of 価,, and the easy に operation of えるため, the <s:1> base disk technology <e:1> provides を indicators す. This year の research で は フ ェ ロ セ ン と イ オ ノ フ ォ ア と の group み close わ せ に よ る functional supramolecular の デ ザ イ ン と, そ の synthetic を い, イ オ ノ フ ォ ア tectonic を バ ッ ク ボ ー ン に group み 込 ん だ チ ミ ジ ン 2 quantity body ユ ニ ッ ト の synthetic を の essentials で under reach し た. チ ミ ジ ン の 5 'water acid radical を ジ メ ト キ シ ト リ チ ル で し protection, 3' water acid radical の ホ ル ミ ル メ チ ル change の conditions を kind 々 beg し 検 た. そ の result, once the 3 'water acid radical を ア リ ル し, time い で, four acidification オ ス ミ ウ ム に よ る ジ オ ー ル, a ヨ ウ element acid acidification を 経 る こ と で purpose と す る ホ ル ミ ル メ チ ル change を sharper rate よ く line う こ と が で き た. を ま た with others の using い て, 3 'water acid radical を TBDMS base で protection し た, 5' ホ ル ミ ル メ チ ル チ ミ ジ ン も sharper rate よ く synthetic す る こ と が で き た. , after そ の こ の ふ た つ の ア ル デ ヒ を ド compounds 3, 6 - ジ オ キ サ オ ク テ ン - 1, 8 - ジ ア ミ ン と also yuan ア ミ ノ を line い, チ ミ ジ ン 2 quantity body を synthetic す る こ と が で き た. つ い で, TBDMS の remove と ア ミ ノ base の protection, water, acid base の ホ ス フ ィ チ ル を line い and purpose と す る チ ミ ジ ン 2 quantity body ユ ニ ッ ト を synthetic し た. Youdaoplaceholder0 and れを synthesize また rows った using また た リゴ リゴDNA リゴ. Above, this study を し て イ オ ノ フ ォ ア tectonic を バ ッ ク ボ ー ン に group み 込 ん だ DNA synthesis の の biggest key と な る 2 quantity body ユ ニ ッ ト の synthesis を establish す る こ と が で き た. Future は today back to establish し た synthesis を with い て, kind of 々 の オ リ ゴ の DNA synthesis と フ ェ ロ セ ン residues の import を い, そ の ハ イ ブ リ ダ イ ゼ ー シ ョ ン features の review 価 と electric 気 chemistry の review 価 う を line.

项目成果

Properties of ferrocene-polyamide compounds as redox active DNA binding molecules toward the SNPs detection

二茂铁-聚酰胺化合物作为氧化还原活性 DNA 结合分子的 SNP 检测特性

• 发表时间: 2004
• 期刊: Nucleic Acids Symposium Series 48
• 作者: Masahiro Mizuta;Takeshi Terada;Kohji Seio;Mitsuo Sekine
• 通讯作者: Mitsuo Sekine

Synthesis and properties of a pyrrole–imidazole polyamide having a ferrocene dicarboxylic amide linker

• DOI: 10.1016/j.tetlet.2004.07.060
• 发表时间: 2004-08
• 期刊: Tetrahedron Letters
• 影响因子: 1.8
• 作者: K. Seio;M. Mizuta;T. Terada;M. Sekine