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

• 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

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) nucleic acid の catalyst against 応 features お よ び メ カ ニ ズ ム の interpret copper (II) イ オ ン を contains す る nucleic acid (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 kind の SII compound に し seaborne を て, acidic catalyst role す こ と を, speed theory, optical な gimmick を い Youdaoplaceholder0 empirical evidence する とを とを objective と て て study を line った. そ の results, こ の 応 answer に は の nucleic acid salt base に combination between seaborne し た copper (II) イ オ ン が masato directly with し, molecular shape acid に よ る DTT や AET の acidification anti 応 の catalyst と し て function す る こ と が ESR に よ り Ming ら か と な っ た. ま た, こ の international consumer さ れ た acid element は OII ラ ジ カ ル を 経 て eventually に water に variations in さ れ る こ と を ス ピ ン ト ラ ッ プ method に よ り confirm し た. さ ら に, DNA - Cu misprinted は ア ス コ ル ビ ン acid や フ ェ ロ シ ア ン イ オ ン お よ び NADH な ど の he の yuan tonic に し seaborne て は full く 応 answer を shown さ ず, DNA の three-dimensional structure が あ る kind の specificity を 発 now す る こ と が in stopping さ れ た. Above, the DNA - Cu misprinted が ミ カ エ リ ス ー メ ン テ ン type の speed theory に 従 っ て あ る の SH compound の acidification anti 応 を catalyst す る こ と が interpret で き た. 2) posthumous son 伝 immobilization membrane を with い た - different original お よ び 薬 content セ ン サ の open 発 DNA - Cu misprinted の SH compound に す seaborne る catalysis が, but 伝 associativity 薬 content に よ り concentration dependent に inhibiting さ れ る phenomenon に mesh し, heritage 伝 child sense of immobilization membrane を 応 element と す る - different original セ ン サ の open 発 を line っ た. DNA of calf thymus) を including immobilized し た ポ リ ア ク リ ル ア ミ ド ゲ ル を に acid element electrode containing し EDTA 処 principle, copper (II) after イ オ ン solution に leaching し セ ン サ ー の feeling 応 membrane と し た. AET に よ る acidic catalyst current が must ら れ た, キ ナ ク リ ン や ア ク リ ジ ン オ レ ン ジ な ど の posthumous son 伝 associativity 薬 content を add し て resistance against current を record し た. AET10mM で have ら れ た キ ナ ク リ ン の resistance against current と 薬 concentration は 10 ^ 7 < - > M ~ 10 ^ < - > 4 M の で linear な phase concentration field masato masato を shown し, Jane 単 な membrane の operation at に よ り Qiao り return し determination が may で あ っ た. Above, DNA - metal misprinted immobilization membrane は あ る kind の 薬 content の molecular recognition membrane と し て useful で あ り, new し い determination principle に base づ く - different original セ ン サ ー を gestate す る こ と が で き た.

项目成果

Yasushi Hasebe, Yusaku Tanaka and Shunichi Uchiyama: "Highly amplified spectrophotometry of polyphenols besed on a cyclic reaction between polyphenols and ο-quinones using tyrosinase and L-ascorbic acid" Analytical Letters. 27. 41-53 (1994)

Yasushi Hasebe、Yusaku Tanaka 和 Shunichi Uchiyama：“使用酪氨酸酶和 L-抗坏血酸对多酚和 ο-醌之间的循环反应进行多酚的高度放大分光光度法”分析快报 27. 41-53 (1994)。

Yasushi Hasebe, Takuya Hirano and Shunichi Uchiyama: "Determination of catecholamines and uric acid in biological fluids without pretreatment, using chemically amplified biosensors." Sensors & Actuators B. 24. 94-97 (1995)

Yasushi Hasebe、Takuy​​a Hirano 和 Shunichi Uchiyama：“使用化学放大生物传感器无需预处理即可测定生物体液中的儿茶酚胺和尿酸。”

Yasushi Hasebe, Katsuhiro Oshima, Osamu Takise and Shunichi Uchiyama: "Chemically amplified kojic acid responses of tyrosinase-based biosensor, besed on inhibitory effect to substrate recycling driven by tyrosinase and L-ascorbic acid" Talanta. 42. 2079-2

Yasushi Hasebe、Katsuhiro Oshima、Osamu Takise 和 Shunichi Uchiyama：“基于酪氨酸酶的生物传感器的化学放大曲酸响应，基于对酪氨酸酶和 L-抗坏血酸驱动的底物回收的抑制作用”Talanta。

Yasuhi Hasebe, Satoshi Koide, Kei Komoriya and Shunichi Uchiyama: "Chemically amplified response of FAD-enzyme electrodes based on the intermediate regeneration induced by I-ascorbate" Denki Kagaku. 63. 1106-1112 (1995)

Yasuhi Hasebe、Satoshi Koide、Kei Komoriya 和 Shunichi Uchiyama：“基于 I-抗坏血酸诱导的中间再生的 FAD 酶电极的化学放大响应”Denki Kagaku。

Yasuhi Hasebe, Akinori Gokan, Shunichi Uchiyama: "Chemically amplified xanthine and hypoxanthine sensors based on substrate recyeling between the enzyme-substrate complex and substrate." Analytica Chimca Acta. 302. 21-27 (1995)

Yasuhi Hasebe、Akinori Gokan、Shunichi Uchiyama：“基于酶-底物复合物和底物之间的底物循环的化学放大黄嘌呤和次黄嘌呤传感器。”