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遺伝子と還元剤の特異的反応特性を利用する変異原および薬物センサの開発

利用基因和还原剂的特定反应特性开发诱变剂和药物传感器

基本信息

批准号：
07772138
负责人：
長谷部靖
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Saitama Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07772138/
关键词：
遺伝子 DNA固定化膜変異原センサ薬物センサ

项目摘要

1)核酸の触媒反応特性およびメカニズムの解明銅(II)イオンを含有する核酸(DNA)が、ジチオスレイトール(DTT)やアミノエタンチオール(AET)などのある種のSII化合物に対して、酸化触媒作用を示すことを、速度論的、分光学的な手法を用いて次実証することを目的として研究を行った。その結果、この応答には核酸の塩基対間に結合した銅(II)イオンが直接関与し、分子状酸素によるDTTやAETの酸化反応の触媒として機能することがESRにより明らかとなった。また、この際消費された酸素はOIIラジカルを経て最終的に水に変換されることをスピントラップ法により確認した。さらに、DNA-Cu錯体はアスコルビン酸やフェロシアンイオンおよびNADHなどの他の還元剤に対しては全く応答を示さず、DNAの立体構造がある種の特異性を発現することが示唆された。以上、DNA-Cu錯体がミカエリスーメンテン型の速度論に従ってある種のSH化合物の酸化反応を触媒することが解明できた。2)遺伝子固定化膜を用いた変異原および薬物センサの開発DNA-Cu錯体のSH化合物に対する触媒作用が、遺伝子結合性薬物により濃度依存的に抑制される現象に着目し、遺伝子固定化膜を感応素子とする変異原センサの開発を行った。DNA(from calf thymus)を包括固定化したポリアクリルアミドゲルを酸素電極に装着しEDTA処理後、銅(II)イオン溶液中に浸しセンサーの感応膜とした。AETによる酸化触媒電流が得られた後、キナクリンやアクリジンオレンジなどの遺伝子結合性薬物を添加して阻害電流を記録した。AET10mMで得られたキナクリンの阻害電流と薬物濃度は10^<-7>M〜10^<-4>Mの濃度領域で直線的な相関関係を示し、簡単な膜の洗浄操作により繰り返し測定が可能であった。以上、DNA-金属錯体固定化膜はある種の薬物の分子認識膜として有用であり、新しい測定原理に基づく変異原センサーを創案することができた。

1)The reaction properties of nucleic acid catalyst and the presence of copper (II) in the presence of nucleic acid (DNA), DTT (DTT), AET (AET) and SII compounds are studied by velocity-theoretic and spectroscopic methods. As a result, this reaction is directly related to the binding of copper (II) to nucleic acid, DTT and AET, and the catalytic function of ESR. This is the first time that we've seen this. In addition, the DNA-Cu complex has been shown to have a complete response to other reducing agents, such as NADH, and to have a species-specific response to the stereostructure of DNA. The above DNA-Cu complex is a catalyst for the acidification of SH compounds. 2)The phenomenon of catalytic effect, concentration-dependent inhibition of protein-binding compounds and the development of DNA-Cu complex in the presence of different kinds of xenogenes and chemicals in the presence of protein-immobilized films is highlighted. DNA(from calf thymus) was immobilized in EDTA solution and immersed in copper (II) solution. After the acidification catalyst current of AET is obtained, the inhibitor current is recorded by adding the inhibitor compound. AET10mM can be obtained by measuring the impedance current of the sample and the concentration of the sample in the concentration range of 10^<-7>M ~ 10^<-4>M. The linear correlation between the impedance current and the concentration of the sample is shown. The above DNA-metal complex immobilized membrane is useful for molecular recognition of species and novel assay principles.