マイクロチップ上の遺伝子及びタンパク質の検出に用いる超高感度発光プローブの創製

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本研究では、細胞内で発現している極微量の核酸遺伝子やタンパク質の多型を網羅的に解析できる、新しい超高感度分子プローブの開発を目的としている。本年度は、膜上のアビジン類タンパク質を特異的に検出できるプローブの創製を目指して、新規発光性核酸プローブの合成研究を計画した。具体的には、大腸菌2本鎖DNAを基本骨格に持ち、分子内に多数のイソルミノールおよびビオチンを結合させた、新規化学発光性DNAプローブを合成した。その結果、市販のイソルミノール化試薬およびビオチン化試薬を用いて非常に簡便な操作で合成でき、かつエタノール沈殿のみで精製できることが分かった。このDNAプローブの化学発光強度を調べたところ、非常に強い発光を示すことを見出した。また、プロテインチップへの応用を考慮し、PVDF膜に吸着させたアビジン類タンパク質に対するDNAプローブの結合能を評価したところ、DNAプローブとアビジン類タンパク質の特異的結合、およびDNAプローブがアビジンを介して連鎖複合体を形成することが確認できた。本法によるビオチンおよびイソルミノール標識化を核酸アプタマーに応用できれば、検体タンパク質に結合したアプタマーを起点として、検体タンパク質に結合していないアプタマーがビオチンを介して連鎖的に複合体を形成するため、検出感度を大幅に上昇させることが可能となる。すなわち、本研究の結果より本法は、網羅的タンパク質解析のための超高感度核酸アプタマー検出に応用可能であることが示唆された。