光応答型人工核酸を用いた高感度遺伝子解析システムの開発

使用光响应人工核酸开发高灵敏度基因分析系统

• 批准号: 18685018
• 负责人: 藤本 健造
• 金额: $ 13.23万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18685018/
• 关键词: 光応答性核酸; DNA光連結; 遺伝子解析

光応答型人工核酸を用いた高感度遺伝子解析システムの開発に向けて光応答型人工素子の開発を本年度は重点的に行なった。光応答性核酸5-ビニルデオキシウリジン誘導体を5'末端に含むオリゴヌクレオチドは鋳型鎖存在下366nmの光照射で連結相手となる配列の3'末端にあるピリミジン塩基との[2+2]光環化による連結が可能であり、加えて312nmの光照射で開裂するという機能を有している。更に、酵素を用いる場合に要求される至適なpH、塩濃度、温度のような規約条件が存在せず穏やかな条件下で反応が進行するという利点を有する。光応答性核酸誘導体の一つである5-カルボキシビニル-2'-デオキシウリジン(^<CV>U)はDNAやRNAの配列に対して特異的かつ高収率での光連結が可能であるが、より高速な遺伝子解析に向けた反応性の高い新しい光応答性塩基のデザイン及び合成が望まれていた。そこで、本課題研究により新しい人工核酸塩基をデザインしその過程で光応答性塩基の共役系が大きくなるにつれ光連結の速度が速くなっていることを見いだした。共役系が大きくなることで光連結部位に電子が集まりやすくなったため、光連結が速く進行したと考えられる。置換基の効果はあまり大きなものではなかった。ODN(^<MTV>U)を用いた場合、連結効率が50%に達する時間はODN(^<CV>U)を用いた場合に比べてたった1/4しかかからないことがわかった。秒単位での操作が可能であることを見いだした。今までの「分」単位の操作から「秒」単位の操作へと高速遺伝子解析が可能となった。このODN(^<MTV>U)を用いれば、光連結をもちいたアプリケーションがより有用なものになると考えられる。

Light 応 a type of artificial nucleic acid を using い た Gao Gan degrees heritage 伝 son parsing シ ス テ ム の open 発 に to け て light 応 answer type artificial element child の 発 を は key に line this year な っ た. Light 応 a sexual nucleic acid 5 - ビ ニ ル デ オ キ シ ウ リ ジ ン inductor を 5 'end に containing む オ リ ゴ ヌ ク レ オ チ ド は where lock in the presence of 366 nm の light で link hand と な る match column の 3' end に あ る ピ リ ミ ジ ン salt base と の [2 + 2] halo change に よ る may link が で あ り, え て 312 nm の light で cracking す る と The を う function を has て て る る. More に, enzyme を い に る occasions require さ れ る to optimum な pH, salt concentration, temperature の よ う な が statute conditions exist せ ず one や か な で under the condition of the 応 が for す る と い う tartness を have す る. Light 応 a sexual nucleic acid induced body の つ で あ る 5 - カ ル ボ キ シ ビ ニ ル - 2 '- デ オ キ シ ウ リ ジ ン (^ < CV > U) は DNA や RNA の match column に し seaborne て specific か つ high 収 rate で の light may link が で あ る が, よ り high-speed な heritage 伝 analytical に son to け た new し 応 sex の high い い light 応 a sexual salt base の デ ザ イ ン and び が synthesis See まれて まれて た. そ こ で, this topic research に よ り new し い artificial nucleic acid salt base を デ ザ イ ン し そ の process で light 応 が salt base の total service department a sex き く な る に つ れ optical link の speed が speed く な っ て い る こ と を see い だ し た. Total service is the most largest が き く な る こ と で optical link set parts に electrical が ま り や す く な っ た た め, optical link が speed く し た と exam え ら れ る. The effect of the permutation base <s:1> is that あま あま is extremely large, な な <s:1> で な な った った. ODN (^ < MTV > U) を with い た occasion, が links working rate 50% に す る time は ODN (^ < CV > U) を with い に た occasion than べ て た っ た 1/4 し か か か ら な い こ と が わ か っ た. Seconds 単 bits で <s:1> operations が may である だ とを see だ だ た た. Today, the まで 単 "minute" 単 bit <s:1> operates on the ら ら "second" 単 bit <e:1> operates on the へと high-speed remnant 伝 subunit analysis が is possible となった. こ の ODN (^ < MTV > U) を with い れ ば, optical link を も ち い た ア プ リ ケ ー シ ョ ン が よ り useful な も の に な る と exam え ら れ る.

项目成果

Reversible photopadlocking on double-stranded DNA

• DOI: 10.1039/b707524c
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: CHEMICAL COMMUNICATIONS
• 影响因子: 4.9
• 作者: Fujimoto, Kenzo;Matsuda, Shigeo;Saito, Isao
• 通讯作者: Saito, Isao

Fluorescence labeling of DNA based on photochemical ligation

• DOI: 10.1016/j.stam.2005.12.007
• 发表时间: 2006-04-01
• 期刊: SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCED MATERIALS
• 影响因子: 5.5
• 作者: Ami, Takehiro;Fujimoto, Kenzo
• 通讯作者: Fujimoto, Kenzo

Highly selective and sensitive template-directed photoligation of DNA via 5-carbamoylvinyl-2-deoxyuridine.

通过 5-氨基甲酰乙烯基-2-脱氧尿苷对 DNA 进行高度选择性和灵敏的模板引导光连接。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Org. Lett. 8
• 作者: Yoshimura Y;Okamura D;Ogino M and Fuiimoto K
• 通讯作者: Ogino M and Fuiimoto K

A Highly Efficient Method of Constructing a Single-Stranded Comb-like Oligonucleotide via Reversible Photocrosslinking

通过可逆光交联构建单链梳状寡核苷酸的高效方法

• 发表时间: 2007
• 期刊: Bulletin of Chemical Society of Japan 11
• 作者: T. Arakawa;T. Kawahara;T. Akiyama and S. Yamada;Kenzo Fujimoto;Kenzo Fujimoto;Kenzo Fujimoto;Shinzi Ogasawara;Yoshinaga Yoshimura;Shinzi Ogasawara
• 通讯作者: Shinzi Ogasawara

Replication of cyclobutane pyrimidine dimer analogue by Ex Taq DNA polymerase

Ex Taq DNA 聚合酶复制环丁烷嘧啶二聚体类似物

• 发表时间: 2007
• 期刊: Science Technology of Advanced Materials 8
• 作者: T. Arakawa;T. Kawahara;T. Akiyama and S. Yamada;Kenzo Fujimoto;Kenzo Fujimoto;Kenzo Fujimoto;Shinzi Ogasawara;Yoshinaga Yoshimura;Shinzi Ogasawara;Takehiro Ami;Miho Tagawa;Masayuki Ogino
• 通讯作者: Masayuki Ogino