一塩基多型を認識する光機能性オリゴPNAの設計

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本申請者は、特許出願中の「効率よく機能性ペプチド核酸(PNA)を合成する技術」を基にして、新規な機能性PNAモノマーユニットを設計・合成し、この2年間「一塩基多型を認識しうるプローブ」の開発を行った。初年度は、新規光機能性PNAモノマーの設計とその合成手法の開発を行い、新たに開発したPNA合成技術を、PCT出願(2件)・特別出願(1件)することに成功した。今年度は、(1)モレキュラービーコンPNAの最適化と(2)SNPs認識能について検討した。まず、モレキュラービーコンPNAのステムループ構造に及ぼすpHの影響について調べたところ、pH8付近で光応答するようになった。また、PNAの濃度は10μMだと充分な光応答をせず、100μMは必要であることが判明した。また、モレキュラービーコンPNAに対する標的DNAの相対的濃度を変えたところ、1当量までは発光強度が徐々に増大したが、それ以上になっても強度は変わらなかった。このことから、モレキュラービーコンPNAは標的遺伝子を正確に1:1で認識したことが判明した。次に、PNAオリゴマーを用いて一塩基多型に関する実験を行った。完全マッチの場合、37度のTm値を示したが、一塩基ミスマッチの場合は、Tm値を測定できなかった。以上の結果から、PNAはDNAに代わるSNPsの検索ツールになりうることが証明できた。当初予定の研究実施計画を遂行できた。さらに、これに付随して、論文5報と工業所有権出願5件を達成できた。これらの結果及び実績は、今回のテーマでもある「一塩基多型を認識する光機能性オリゴPNAの設計」をさらに発展させる上で重要な役割を果たすとともに、今後のバイオテクノロジーに応用可能なツールの基盤になるものとして、多方面に影響を与えるものと確信している。