DNAコンジュゲート・ナノデバイスによるバイオチップの超機能化

使用 DNA 共轭纳米器件对生物芯片进行超功能化

• 批准号: 13025238
• 负责人: 前田 瑞夫
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13025238/
• 关键词: DNA; マイクロチップ電気泳動; ポリアクリルアミド; 遺伝子診断; 一塩基変異; SNP; 分離分析; バイオチップ

本研究では、被検体DNAと相補的な塩基配列を有するDNA(リガンドDNA)を泳動流路に擬似的に固定した超機能化バイオチップを構築し、被検体DNAの正常型と一塩基変異型をマイクロチップ電気泳動で1分以内に分離することに成功した。まず、5'末端をメタクリロイル基で修飾したDNAとアクリルアミドをラジカル共重合し、リガンドDNAを側鎖に担持したポリアクリルアミド(DNAコンジュゲート・ナノデバイス)を合成した。次に、この水溶液をマイクロチップに掘られた幅110μm、深さ50μm、長さ25mmの泳動流路に充填した。負電荷を帯びたリガンドDNAは、そのままでは電圧を印加することによって泳動してしまう。本手法では、リガンドDNAを電気的に中性な高分子であるポリアクリルアミドに担持させて、泳動流路内に実質的に静止している状態を作り出すことに成功した。被検体DNAとしては、ガン原遺伝子c-K-rasの発ガン性一塩基変異部位を含む、12量体の正常型および一塩基変異型DNAを使用した。一方、リガンドDNAとしては、正常型と相補的な6量体のDNAを用いた。電気泳動中に、正常型および一塩基変異型の被検体DNAは、それぞれリガンドDNAと二重鎖を形成する。その際、リガンドDNAが一塩基変異型と形成する重鎖は、正常型と比べて安定性が低くなる。この差を利用することにより、泳動フェログラムにおいて正常型と一塩基変異型のピークを明確に分離することに成功した。さらに、緩衝液中に添加する塩濃度とDNAコンジュゲートの濃度が、分離度に著しく影響を与えることも明らかにした。モデル配列における遺伝子変異を明確に検出できたことにより、本手法が迅速かつ簡便な新規遺伝子診断の開発につながることが期待できる。

In this study, we successfully constructed a super-functionalized Blenkopf that immobilizing the sample DNA and complementary ribosomal DNA in a similar flow path, and separated the normal form and ribosomal variant of the sample DNA within 1 minute of electrical migration. The 5'-terminal DNA fragment is composed of DNA fragments, DNA fragments and DNA fragments. Next, the aqueous solution was filled with a swimming channel with a width of 110μm, a depth of 50μm and a length of 25 mm. The negative charge is too high for DNA, and the negative charge is too high for DNA. This method is successful in detecting the static state of the neutral polymer in the swimming flow path The DNA of the host cell is composed of 12 normal and 12 heteromorphic DNA. The DNA of a square, white and white is used in the normal and complementary six quantities. DNA double locks are formed between normal and heteromorphic DNA in electromigration. The stability of DNA is lower than that of normal DNA when it is re-locked. The difference between the two is that they are different. The concentration of DNA added to the buffer solution affects the separation. The method is rapid and simple, and the development of new gene diagnosis is expected.

项目成果

T.Anada, et al.: "Sequence-based separation of two oligonucleotides having single base difference using oligonucleotide-polyacrylamide conjugate modified capillary"Anal. Sci. Suppl. (in press). (2002)

T.Anada 等人：“使用寡核苷酸-聚丙烯酰胺缀合物修饰的毛细管对具有单碱基差异的两个寡核苷酸进行基于序列的分离”。

穴田貴久: "新しい遺伝子診断法 -アフィニティーキャピラリー電気泳動の適用-"バイオサイエンスとインダストリー. Vol.59, No.11. 23-26 (2001)

Takahisa Anada：“新的遗传诊断方法-亲和毛细管电泳的应用-”《生物科学与工业》第59卷，第11期（2001年）。

前田 瑞夫: "DNA-ポリアクリルアミド複合体を用いたアフィニティーキャピラリー電気泳動による遺伝子の一塩基変異検出"CEアドバンス. Vol.6, No.1. 10-14 (2002)

Mizuo Maeda：“使用 DNA-聚丙烯酰胺复合物通过亲和毛细管电泳检测基因中的单核苷酸突变”CE Advance，第 6 卷，第 10-14 期（2002 年）。