DNAの繰り返し配列を認識し、その部位を特異的に検出するDNAプローブの開発

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ゲノムDNA中に存在する様々な反復配列の代表としてテロメア反復配列(d(TTAGGG)_n:ヒトテロメア)に注目し、その1単位に相補的な配列(d(CCCTAA):1)を有するODN(オリゴヌクレオチド)と[Ru(phen)_2(dppz)]^<2+>錯体(dppz:ジピリドフェナジン、Phen:フェナンスロリン)とのコンジュゲートを用いて反復配列を効率的に認識、ラベル化することを目的とした。これらコンジュゲート間に協同的な効果が働くことによって、自ら反復配列を探索し、集積するようなユニークなプローブになることを期待した。合成したDNAコンジュゲートが相補鎖telo-s(1単位,6mer)もしくはtelo-d(2単位,12mer)と形成する二本鎖の熱安定性を、融解実験から得られた融解温度T_mによって評価した。興味深いことに2Δは6merと1:1で二本鎖を形成するよりも、12mer上にタンデム結合する方が熱力学的にかなり安定であることが判った(ΔT_<m, t-s>=20.0℃)。これはハイブリダイゼーションにおいて2Δ同士が効果的に相互作用しあった結果である。つまり、錯体の平面部位であるDPPZは二本鎖中にインターカレートできる環境を求めるため、その隣のユニットへの第二のコンジュゲートの結合を促進したと考えられる。計算によると、一つ目の2Δがtelo-dに結合することによって、隣のサイトへの二番目の結合を結合定数にして50倍以上に増大させることが判った。一方、2Λでは同様の効果は見られなかった(ΔT_<m, t-s>=8.6℃)。以上のように、2Δが反復配列を特異的にラベル化することのできるプローブとしての可能性を有することがわかった。反復配列への結合において、DNAコンジュゲート間の協同性が金属錯体部分の光学活性に依存することはたいへん興味深い。