細胞内遺伝子診断のための蛍光性インテリジェント核酸塩基の開発

用于细胞内遗传诊断的荧光智能核碱基的开发

基本信息

批准号：
17034059
负责人：
齋藤烈
金额：
$ 2.69万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

蛍光を使って細胞内で遺伝子を検出するためには、検出すべきターゲット遺伝子と対になった時のみ蛍光を発し、ターゲット以外の遺伝子やそれ自身単独では全く蛍光を出さないようなきわめてインテリジェントな蛍光分子を含むDNAプローブの開発が必要となってくる。我々は最近、特定の核酸塩基と対になった時のみ蛍光を発する蛍光核酸塩基BDFをデザインするコンセプトを提唱しそれを実証した。BDFを使えば細胞内での遺伝子検出を蛍光でおこなうことが原理的には可能となり、我々の独創的なコンセプトを生かして、実用に耐えるような細胞内蛍光遺伝子検出法を本特定研究で開発することを目的とする。BDFデザインの基本原理は、溶媒の極性にきわめて鋭敏な蛍光色素分子をDNA塩基の一部に組み入れ、特定の対塩基とペアになった時にのみ、強い蛍光を発するように分子デザインすることである。BDFを用いることより、細胞内での遺伝子の有無を蛍光で判別したり、細胞内での遺伝子の1塩基変異を解析するための基礎的ならびに応用的研究を行う。そのためには、先ず第一に、細胞内を透過できる550nm(出来れば600nm)以上の蛍光を発し、なおかつ塩基識別能を有するBDFの開発を行った。既に、候補となるBDFをいくつか合成しているので、その性能を調べた後、実際の細胞系でターゲットとなる遺伝子の検出と1塩基多形(SNP)のタイピングを行った。その際、時間分割蛍光測定あるいは共焦点蛍光顕微鏡による測定なども検討する。どのような波長でどれくらいの寿命の蛍光分子が細胞内で最適かを検討した。これまで、アクリドン、プロダン、アントラセンなどを含む長波長で蛍光を発するBDF分子の開発に成功した。

为了使用荧光检测细胞中的基因，有必要开发含有极具智能荧光分子的DNA探针，这些探针仅在与靶基因配对时才发出荧光，并且不会在非目标基因或本身上发出任何荧光。我们最近提出并证明了设计荧光核碱BDF的概念，该荧光核碱BDF仅与特定的核碱酶配对时仅发射荧光核碱基。使用BDF，可以使用荧光灯在细胞中进行基因检测，而这项特定研究的目的是开发一种细胞内荧光基因检测方法，该方法可以利用我们的原始概念来承受实际使用。 BDF设计的基本原理是结合荧光染料分子，这些分子对溶剂的极性极为敏感到DNA碱基的一部分中，并设计分子以与特定碱基配对时发出强荧光。通过使用BDF，进行了基础和应用研究以确定细胞中是否存在基因，并分析细胞内基因中的单基碱基突变。为此，首先，我们开发了一个BDF，该BDF排放荧光为550 nm（最好是600 nm）或更多，可以通过细胞渗透，并且具有碱基区分能力。由于已经合成了几个候选BDF，因此在检查了其性能后，我们在实际细胞系中检测到靶基因，并键入单核苷酸多态性（SNP）。在这种情况下，还将考虑使用共聚焦荧光显微镜的时间细分荧光测量或测量。我们研究了荧光分子在细胞内最佳的波长和多长时间。到目前为止，我们已经成功地开发了BDF分子，这些分子在长波长（包括Acridone，Prodan，anthracene等）上发出荧光。