一塩基多型認識蛍光プローブとしての新規修飾核酸塩基の関発

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ヒト遺伝子の全塩基配列が解読された現在、ポストゲノム時代に突入し、塩基配列の個人相違を調べるゲノム多型解析に注目が集まっている。具体的には、ヒト遺伝子変異で最も頻度が高い一塩基多型検出があげられ、この多型が疾病リスク、薬剤代謝等と密接な関わりを持つことが示唆されている。すなわち、このゲノムDNAの個人相違を示す一塩基多型を統計的に整備することにより、究極的には特定疾病リスク診断、オーダーメイド医療への応用が可能であり、現在までに蛍光を用いた様々な一塩基多型検出法が報告されてきた。一塩基多型検出を目指して二本鎖において相手側の塩基がアデニンのとき強く発光し、相手側の塩基がグアニンのとき完全に消光されるという性質を持つ蛍光性修飾核酸塩基ナフトピリミドピリミジン(NPP)を開発した。現在、一塩基多型の蛍光による検出は広く研究されているが、検出が二本鎖形成の有無に依存しているため、ターゲットDNAのラベル化が必須、溶液条件の厳密な制御が困難なため生じる測定上の不正確さなど、様々な課題を残している。これに対し、二本鎖を形成した上での一塩基認識という全く新しい概念の検出法を提示することで、ターゲットDNAのラベル化が不必要であり、また溶液条件に依存しないために簡便かつ正確な測定を行うことができるので、上記の問題解決の可能性を示すことができる。本研究はこのように応用性の面においても非常に優れている。また、これらを用いてDNAチップ等のアレイでの可視光領城での検出が可能な系を構築した。修飾核酸塩基を含むプローブDNAの末端に、より長波長領域に吸収、及び発光帯を持つ蛍光分子を導入し、FRETを用いることで可視光領域での一塩基多型の認識を行った。その後、実際の疾病遺伝子の蛍光による遺伝子診断を行ったところ、非常に感度良く一塩基多型の検出が可能となった。