新しい核酸結合試薬の創製とDNA損傷のバイオイメージング

新型核酸结合试剂的创建和 DNA 损伤的生物成像

基本信息

批准号：
19655022
负责人：
西澤精一
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は, 蛍光性DNA結合試薬(リガンド)を利用するDNA損傷検出法の開発を目的とする。具体的には, DNA損傷修復過程の中間体として, あるいは塩基損傷に誘起される二重らせん構造の歪みにより生成する(疑似)脱塩基部位を, DNA損傷のマーカーとして「蛍光性リガンドにより検出すること」を試みる。平成20年度は, (1) チミン欠損を検出しうる蛍光性リガンドの開発を達成するとともに, (2) DNA損傷検出表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance, SPR)センサーを開発した。(1) チミン欠損を標的とする場合, 対面塩基となるアデニンに対する結合リガンドを開発する必要があるが, アデニンとはワトソン・クリック型の塩基対として二点水素結合形成のみが可能であるため、アデニンに対する結合選択性と高親和力を発現させることが困難な状況にあった。ここでは, 種々の化合物をスクリーニングした結果, アデニンへの二点水素結合形成部位を有し, かつリガンドサイズを制御することで、アデニン(チミン欠損)検出リガンド(アロキサジン及びジメチルルマジン)を開発することに成功した。(2) 一方, 1, 8-ナフチリジン誘導体やプテリジン誘導体, 3, 5-ジアミノピラジン誘導体を新規合成し, これらを感応素子として利用することで, 高感度・高選択的なDNA損傷検出SPRセンサーを開発した。ここでは, 核酸塩基認識プローブ(DNA結合リガンド)を金基板チップ上に配列・固定化したセンサー(フローセル型)を開発したもので, グアニン欠損及びシトシン欠損, アデニン欠損を検出することが可能である。いずれのセンサーも, 標的欠損含有DNAに対してほぼ特異的なSPR応答を示し, また, 蛍光法と比較してより低濃度のDNA解析に適用可能である。

这项研究旨在开发一种使用荧光DNA结合试剂（配体）检测DNA损伤的方法。具体而言，我们试图“检测荧光配体”作为DNA损伤修复过程中的中间体，或作为通过碱基损伤引起的双螺旋结构（作为DNA损伤的标记）而产生的（伪）的无碱位点。在2008财年中，（1）实现了可以检测胸腺素缺乏的荧光配体的发展，并且（2）开发出一种表面等离子体共振（SPR）传感器来检测DNA损伤。（1）当靶向胸腺素缺乏时，有必要为腺嘌呤开发一种结合配体，腺嘌呤是面对面的碱，但是由于腺嘌呤只能形成两点氢键作为沃森 - 克里克型碱基对，因此很难表达腺嘌呤的结合选择性和高亲和力。在这里，筛选了各种化合物，并成功地开发了腺嘌呤（胸腺素缺乏）检测配体（Alloxazine和dimethyllumazine），它具有用于形成两点氢键以形成两点氢键并控制配体尺寸的位置。（2）另一方面，我们新合成了1,8-萘吡啶，翼胺和3,5-二氨基吡嗪衍生物，并将其用作敏感元素来开发高度敏感且高度选择性的DNA损伤检测SPR传感器。在这里，我们开发了一种传感器（流细胞类型），其中将核碱识别探针（DNA结合配体）排列并固定在金底物芯片上，并且可以检测鸟嘌呤，胞嘧啶和腺嘌呤缺乏症。两种传感器都表现出对靶缺陷型DNA的几乎特异性SPR响应，并且与荧光相比，也适用于较低浓度的DNA分析。