ミスマッチ塩基対と金属イオンの特異的結合を利用した一塩基多型の効率的検出法の開発

利用错配碱基对与金属离子之间的特异性结合开发单核苷酸多态性的有效检测方法

• 批准号: 08J07706
• 负责人: 小笹 哲夫
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J07706/
• 关键词: 一塩基多型(SNP); 糖尿病発症関連遺伝子; ミスマッチ塩基対; 金属イオン; 電気化学測定; 等温滴定型熱量計(ITC); T-Hg-T塩基対; C-Ag-C塩基対; 一塩基多型; 等温滴定型熱量計; SNP; ITC

一塩基多型(SNP)のハイスループットな検出を目指して,標的とする2本鎖DNAをAu電極上に固定化して電気化学的にSNPを検出する方法を確立することを目的とした.これまでは,標的2本鎖DNA中に電荷をドープするために2本鎖DNAをアントラキノンで標識して,T:Tミスマッチ塩基対を含む2本鎖DNAとHg(II)イオンとの結合形成の有無,またはC:Cミスマッチ塩基対を含む2本鎖DNAとAg(I)イオンと結合形成の有無を電気化学的に検出しようと試みたが,予想通りの電気化学的応答を得ることができなかった.そこで今年度は,2本鎖DNA中に電荷をドープするアプローチを検討して,2本鎖DNAの5末端側を標識する物質としてアントラキノンの代わりに,電子授受を行う物質として広く用いられているフェロセンを用いる方法を試みた.また,ヘテロデュープレックス法において,従来標的にした糖尿病発症関連遺伝子のT←→A置換およびC←→G置換のSNP以外の様々なSNPを検出可能にするためにT:TおよびC:C以外のミスマッチ塩基対と特異的に結合する新規金属イオンを探索することを目的とした.今年度は,これまでに2本鎖DNAの融解温度(T_m)測定の結果として得られたCu(II)イオンによるG:Aミスマッチ塩基対の安定化が,Cu(II)イオンとG:Aミスマッチ塩基対との特異的結合形成に基づくかを検討した、まず,G:Aミスマッチ塩基対を含む2本鎖DNAとCu(II)イオンとの結合反応における熱力学的パラメーターをITCにより測定した.同様にして,Watson-Crick塩基対のみを含む2本鎖DNAとCu(II)イオンとの結合反応における熱力学的パラメーターをITCにより測定した,そして,G:Aミスマッチ塩基対を含む2本鎖DNAとCu(II)イオンとの結合定数の値とWatson-Chick塩基対のみを含む2本鎖DNAとCu(II)イオンとの結合の結合定数の値を比較したところ,前者の値の方が後者の値よりも約10倍だけ大きな値となった.すなわち,Cu(II)イオンは,Watson-Crick塩基対のみを含む2本鎖DNAよりもG:Aミスマッチ塩基対を含む2本鎖DNAに強く結合するという結果が得られた.

The target polytype (SNP) is a polytype (SNP) that is immobilized on the Au electrode and electrochemical chemistry is used. NPを検出する Method をEstablishment することをObject とした.これまでは, Target 2 lock DNA in charge をドープするために2 lock DNA をアントラキノンでLOGO して,T:Tミスマッチ塩対をcontains 2 this lock DNAとHg(II)イオンとのcombination to form の有无,またはC:CミスThe マッチ塩対をcontaining 2 locks of DNA and Ag(I) イオンと are combined to form the に検出しようとtest みたが, and I want to understand the りの电気chemistry. The answer to this question is the year of this year, 2 locks DN A medium charge をドープするアプローチを検question して, 2 this lock DNA の5 The terminal side logo is made of a material, an electronic device. Receive the action of the material and use the method Try it, try it, try it, try it, try itしたDiabetes-associated leftovers のT←→A replaces およびC←→G replaces のS NP other than の様々なSNP を検possible にするためにT:T およびC:C のミスマッチ塩base対とSpecial に合するNew Regulation Metal イオンをExplore the purpose of this year. This year, the results of the melting temperature (T_m) measurement of DNA in this year's lock are obtained by Cu(II)オンによるG:Aミスマッチ婩対のStabilizationが,Cu(II)イオンとG:Aミスマッチ塩対とのspecific combination to form に本づくかを検した、まず,G:Aミスマッチ塩対をcontaining 2 main locks DNAとCu (II) イオンとの combined with anti-における thermodynamics of パラメーターをI TC によりdeterminationした. Same as 様にして,Watson-Crick 塩対のみをcontains む2 this lock DNAとCu(II)イオンとのcombination reaction 応におけるThermodynamic パラメーターをITCによりdeterminationした,そして,G:Aミスマッチ塩対をcontainingむ2 this lock DNAとCu(II)イオンとのbinding definite number の値とWatson-Chick塩対のみを contain 2 this lock DNAとCu(II)イオンとのcombination のbinding definite number のみをComparisonしたところ, the former の値のsquare が the latter の値よりも is about 10 times larger だけ大きな値となった.すなわち,Cu(II)イオンは,Watson-C rick婩対のみを有む2本 lockDNAよりもG:Aミスマッチ塩记対を containむ2本 lockDNAにstrongくcombineするというRESULTがgetられた.

项目成果

不完全な繰り返し単位を有する出芽酵母テロメアDNA配列の4本鎖DNA構造の解析Analysis of the quadruplex structures of irregularly repetitive telomeric DNA sequences from budding yeast

芽殖酵母不规则重复端粒 DNA 序列的四链体结构分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Miyako Fukushi;Tetsuo Kozasa;Yoh Nakamura;Shunsuke Wada;Kaoru Kaneda;Hidetaka Torigoe
• 通讯作者: Hidetaka Torigoe

2-メルカプトエタノール修飾型Cu, Zn-SODの構造解析と安定性について

2-巯基乙醇修饰Cu、Zn-SOD的结构分析及稳定性

• 发表时间: 2010
• 作者: 藤原範子;伊原健太郎;鳥越秀峰;小笹哲夫;金田薫;佐々木澄美;山口芳樹;若槻壮市;谷口直之;鈴木敬一郎
• 通讯作者: 鈴木敬一郎

A novel device to trap heavy metal cations based on the specific interaction between heavy metal cation and mismatch base pair

基于重金属阳离子与错配碱基对之间的特异性相互作用捕获重金属阳离子的新型装置

• 发表时间: 2010
• 作者: Hidetake Torigoe;Yukako Miyakawa;Miyako Fukushi;Akira Ono;Tetsuo Kozasa
• 通讯作者: Tetsuo Kozasa

Detection of single nucleotide polymorphisms by the specific interaction between transition metal ions and mismatched base pairs in duplex DNA

通过过渡金属离子与双链 DNA 中错配碱基对之间的特异性相互作用检测单核苷酸多态性

• 发表时间: 2011
• 期刊: Transition Metal Chemistry
• 影响因子: 1.7
• 作者: Hidetaka Torigoe;Akira Ono;Tetsuo Kozasa
• 通讯作者: Tetsuo Kozasa

Thermodynamic Properties of the Intermolecular Interactions Involving Nucleic Acids

涉及核酸的分子间相互作用的热力学性质

• 发表时间: 2010
• 作者: Hidetaka Torigoe;Tetsuo Kozasa;Takashi Takehara;Miyako Fukushi;Shunsuke Wada;Norihiro Sato;Kaoru Kaneda;Kiyomi Sasaki
• 通讯作者: Kiyomi Sasaki