DNA配位子間の協同性を利用する遺伝子中の繰り返し配列の特異的検出法に関する研究

利用DNA配体之间的协同作用对基因中重复序列进行特异性检测方法的研究

基本信息

批准号：
13750752
负责人：
井原敏博
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

遺伝子の塩基配列の中には、回文配列(パリンドローム)や、タンデムリピートのような繰り返し配列が多く存在する。これらの配列多くは生物学的に重要な意味を持つ事が知られているが、これまで、この領域をターゲットにしてプローブを設計するというアプローチは非常に少ない。本研究では、このような繰り返し配列を選択的に認識し、分光学的、あるいは電気化学的な信号を発するDNAコンジュゲートの合成および、それを用いた繰り返し配列の検出系の構築を目的とする。即ち、比較的低分子のDNA配位子をユニットとして、これら配位子間の協同性を利用して繰り返し配列を認識する。標的の繰り返し配列としてヒトのテロメア((CCCTAA)_n)を選んだ。コンジュゲートのDNA部位としてはそれに相補的な1ユニットの塩基配列、TTAGGGを選び、その末端に金属配位能をもち、さらにインターカレーションも可能なジピリジドフェナジン(DPPZ)を修飾したものを分子設計した。DPPZは5環性の複素環でd名に強くインターカレートすることが知られている。さらに、金属配位能を有するため、ある種の金属イオンはDPPZのインターカレーションに何らかの摂動を与えると思われる。DNA部位はDNA自動合成装置を用いて合成した。その末端には一級のアミノ基を導入した。一方で、1,10-フェナンスロリンを出発原料としてDPPZカルボン酸の活性エステル(N-ヒドロキシズクシンイミドエステル)を合成した。適当な条件下両者を混合し、カップリングさせることで目的のコンジュゲートを得た。SEC、HPLCで精製し、MALDI-TOFMSで化合物を同定することができた。

在基因碱基序列中，存在许多重复序列，例如文接受和串联重复。这些序列中的许多序列都具有生物学重要性，但是到目前为止，已经采用了针对该区域的探针的方法。这项研究的目的是合成DNA偶联物，以选择性地识别这种重复序列并发出光谱或电化学信号，并构建一个用于使用该系统检测重复序列的系统。也就是说，相对较小的DNA配体被用作单位，以使用这些配体之间的合作识别重复序列。选择人端粒（（CCCTAA）_n）作为目标的重复序列。选择结合物的DNA位点作为一个与之互补的单元的基础序列，并通过修饰二吡唑替苯甲嗪（DPPZ）进行分子设计，该二哌啶苯丙嗪（DPPZ）具有金属配位能力，也可以插入。 DPPZ是一种5圈的杂环，已知具有强烈插入的D名称。此外，由于其金属协调能力，某些金属离子可能在DPPZ插入中引起某些扰动。使用自动DNA合成装置合成DNA位点。在其终端引入了一流的氨基组。另一方面，使用1,10-苯磺烷氨酸作为起始材料合成了DPPZ羧酸（N-羟糖酸酯）的活性酯。将两者在适当的条件下混合并耦合以获得所需的缀合物。通过SEC，HPLC和MALDI-TOFMS纯化化合物能够识别化合物。