"細胞内遺伝子検出システム"を用いる薬剤高速スクリーニング系の構築

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薬剤高速スクリーニング系の構築に向け、酵素・試薬等を必要とせず細胞内で自発的に機能する細胞内遺伝子診断プローブの開発、最適化と細胞導入法の検討を重点的に行った。本法の実現は生きた細胞内における遺伝子発現を高精度で識別し、高速で検出する究極の活性分子スクリーニングを可能にする。本プローブ第1世代として、標的核酸上でのホスホロチオエート-ダブシル官能基間の有機化学反応を用いた大腸菌細胞内遺伝子検出・高速スクリーニングに取り組み、これに成功した。(本研究は最先端の研究成果として日経新聞に掲載された)併せて、細胞内ゲノム検出に加え、PCRに相当するシグナル増幅をも細胞内で行う細胞内遺伝子診断プローブを提案、第2世代プローブ(AutoTaqmanプローブ)として開発に成功している。AutoTaqmanプローブは標的核酸をアロステリックエフェクターとする自発的自己切断配列を含むオリゴヌクレオチドプローブである。このAutoTaqmanプローブを用いた細胞外遺伝子診断実験においては、FRETペアーを同一鎖内に導入することにより、自己切断によって誘起される蛍光発光により迅速に遺伝子診断を行えるようになった。また、その精度は非常に高く、1塩基の違いを区別することが可能であった。第2世代AutoTaqmanプローブは、その遺伝子検出・診断において、酵素、試薬等を一切必要とせず、細胞内遺伝子診断の要求を満たす。また、0.1%SDSを用いることにより、効率よく生大腸菌内に本プローブを導入できることが確認された。本プローブは、生きた細胞内で遺伝子を「認識」、「増幅」,さらに「診断する」インテリジェントケミカルプローブであり、生細胞内遺伝子検出・診断実現、並びに、本基本技術を利用した薬剤スクリーニング系構築の可能性は非常に高い。