エピジェネティクスのためのメチル化DNA認識蛍光プローブの開発

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エピジェネティクスの一例として、ゲノム上のDNAメチル化が知られている。ゲノムの異常メチル化を簡便に検出する手法が開発されれば、腫瘍マーカーや抗癌剤感受性の指標として有用であると思われる。本研究では、メチル化されたDNAを特異的に認識する蛍光分子プローブの開発を目的としている。昨年度、水中でリン酸やカルボン酸を配位しうる蛍光性希土類錯体として、Eu^<3+>錯体([Eu(tpen)Cl_2]ClO_4)を合成し、そのメチル化DNA認識能およびポリシアル酸(コロミン酸)およびシアル酸の検出を試みたところ、DNAメチル化による蛍光スペクトル変化は見られなかったものの、ポリシアル酸とは強く結合し、シアル酸センサーとなりうることを見出した。今年度は、類似の錯体として、[Tb(tpen)Cl_2]ClO_4を合成し、その糖鎖センサーとしての評価を行った。Tb(tpen)錯体は、水中にて260nm励起により、545nmにEu錯体よりも強い蛍光を示した。このTb(tpen)錯体のpH7緩衝水溶液にコロミン酸を添加すると、蛍光強度の大きな減少が見られたが、シアル酸モノマーやグルコロン酸などを添加しても蛍光強度が殆ど変化しなかった。Eu錯体ではシアル酸が結合するが、Tb錯体では結合しないことは、^1H-NMR解析からも支持された。さらに、細胞膜表面上で様々な生理現象に関わっている糖脂質ガングリオシド集合体との相互作用を検討したところ、Tb(tpen)錯体はGM3の添加によって蛍光強度が大きく減少するが、その糖鎖成分(シアリルラクトース)を添加しても殆ど蛍光強度が変化しないことがわかった。つまり、Tb(tpen)錯体は、シアル酸の集合状態を認識して蛍光強度が変化していると思われる。本成果については、第ll回生命化学研究会および日本化学会第89春季年会にて学会発表している。