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）进行研究的催化反应特性和核酸的机制进行了研究，目的是使用动力学和光谱技术进行演示，即核酸（DNAS）含有铜（II）离子（II）离子表现出氧化催化作用，表现出针对某些SII化合物，例如DITHIOTHREITOL（DITHIOTHREITOL（DITHIOTHREITOL）和AMINONIT）和AMINONETIT（AMINO）和AMINOTEN）。结果，ESR揭示了直接参与此反应的核酸基碱对之间结合的铜（II）离子，并用作分子氧的DTT和AET氧化反应的催化剂。此外，通过自旋陷阱证实，此时消耗的氧气最终通过OII自由基转化为水。此外，DNA-CU复合物对其他还原剂（例如抗坏血酸，亚铁烷离子和NADH）没有任何反应，这表明DNA构象表达了某些特异性。因此，已经澄清了DNA-CU复合物根据Michaelis-Menten型的动力学催化某些SH化合物的氧化反应。 2）使用固定膜的基因和药物传感器的开发，该膜着重于这种现象，在这种现象上，DNA-CU复合物对SH化合物的催化作用以基因结合药物的浓度依赖性抑制，并使用基因固定膜作为敏感元素来抑制诱变型传感器。将含有DNA的聚丙烯酰胺凝胶（来自小牛胸腺）连接到氧电极上，并处理EDTA，并将膜浸入铜（II）离子溶液中以形成传感器的敏感膜。通过AET获得氧化催化剂的电流后，添加了基因结合药物，例如喹啉和阿ac氨橙橙，以记录抑制电流。在10 mM AET上获得的二氨酸的抑制电流和药物浓度显示，浓度范围为10^<-7> m至10^<-4> m，通过简单的膜洗涤程序可以重复测量。因此，固定膜的DNA - 金属复合物可以作为某些药物的分子识别膜有用，并且可以根据新的测量原理创建诱变传感器。