ワトソン－クリック塩基対形成を可能にする蛍光核酸のデザインとＤＮＡプローブの開発

荧光核酸的设计和 DNA 探针的开发可实现 Watson-Crick 碱基配对

• 批准号: 14J03505
• 负责人: 鈴木 梓
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J03505/
• 关键词: ヌクレオシド; 蛍光性核酸塩基; プリン類縁体; オリゴデオキシヌクレオチド; DNAプローブ; 蛍光性ヌクレオシド; プリン塩基

平成27年度は、8-アザ-3,7-ジデアザアデニン骨格を有する新規核酸分子を多段階反応により合成することに成功した。このヌクレオシド誘導体は3位（DNA二重鎖マイナーグルーブ側）および7位（DNA二重鎖メジャーグルーブ側）の2か所の位置での修飾（置換基導入）が可能である。そこで、まず、8-アザ-3,7-ジデアザ-2'-デオキシアデノシン誘導体の応用例として、3位にナフチルエチニル基を導入した蛍光ヌクレオシドを合成し、これらを含む蛍光DNAプローブの開発にも成功した。この誘導体は周辺の極性環境や立体構造等の微細環境の違いにより蛍光発光波長が大きく変化する（蛍光色の変化が見られる）化合物であり、蛍光DNAプローブ中で、アデニン(A)と同様な水素結合パターンを示すことを実験により確認した。さらに、新しく開発した蛍光DNAプローブは、相手塩基がチミン(T)の場合のみ蛍光発光波長を変化させることから、蛍光発光色の違いでチミン塩基の有無を識別できることを明らかにした。そこで、MTHFR遺伝子配列を識別するプローブへの応用を試みた。3位にナフチルエチニル基を導入した8-アザ-3,7-ジデアザ-2'-デオキシアデノシンを含むMTHFR遺伝子の相補鎖となる蛍光DNAプローブを作製し、正常遺伝子配列（C型）、変異遺伝子配列（T型）それぞれとハイブリダイズして、蛍光スペクトルの測定を行ったところ、MTHFR遺伝子の変異遺伝子であるT型を蛍光強度および発光波長の劇的な変化で識別することに成功した。このように、平成27年度で開発した新しい環境感応型蛍光核酸分子は、遺伝子検出試薬、遺伝子検出用蛍光DNAプローブとしての用途が期待できる。

In 2007, the new nucleic acid molecule was successfully synthesized in a multi-stage reaction. It is possible to modify the position between position 3 (DNA double lock) and position 7 (DNA double lock) of the inducer (substitution group introduction). In addition, 8-amino-3,7-diamino-2'-diamino-3'-diamino-diamino-3'-diamino The inducer is characterized by A large change in the wavelength of light emitted from the surrounding polar environment, a three-dimensional structure, etc. The compound is characterized by a large change in the wavelength of light emitted from the surrounding polar environment and a small change in the wavelength of light emitted from the surrounding polar environment. In the case of new light emitting DNA, the wavelength of light emitting DNA is changed, and the presence or absence of light emitting DNA is identified. The MTHFR gene sequence is identified by the use of the MTHFR gene. 3-position DNA sequence analysis of MTHFR gene sequence, normal gene sequence (C-type), variant gene sequence (T-type), and MTHFR gene sequence analysis MTHFR gene diversity is identified by T-type light intensity and wavelength. New environmentally sensitive nucleic acid molecules are expected to be developed in 2007 for use in gene detection assays and gene detection.

项目成果

環境感応型蛍光性3-デアザ-2'-デオキシアデノシン誘導体の開発と塩基識別プローブへの応用

环境敏感荧光3-脱氮杂-2-脱氧腺苷衍生物的开发及其在碱基鉴别探针中的应用

• 发表时间: 2015
• 作者: 鈴木 梓;阿相達也;齋藤 烈;齋藤義雄
• 通讯作者: 齋藤義雄

Synthesis of 8-aza-3,7-dideaza-2'-deoxyadenosines possessing a new adenosine skeleton as an environmentally sensitive fluorescent nucleoside for monitoring DNA minor groove

具有新腺苷骨架的8-氮杂-3,7-二脱氮杂-2-脱氧腺苷的合成作为环境敏感荧光核苷用于监测DNA小沟

• DOI: 10.1039/c5ob00862j
• 发表时间: 2015
• 期刊: Organic & Biomolecular Chemistry
• 影响因子: 3.2
• 作者: Azusa Suzuki;Mio Saito;Ryuzi Katoh;Yoshio Saito
• 通讯作者: Yoshio Saito

環境感応型蛍光性3-デアザ-2'-デオキシアデノシン誘導体の開発とDNAプローブへの応用

环境敏感荧光3-deaza-2-脱氧腺苷衍生物的开发及其在DNA探针中的应用

• 发表时间: 2014
• 作者: 鈴木 梓;簗場 匠;阿相達也;齋藤 烈;齋藤義雄
• 通讯作者: 齋藤義雄

Design and synthesis of environmentally sensitive fluorescent 2-naphthylethynylated 2'-deoxyadenosine: Detection of target DNA via changes in fluorescence intensity and wavelength

环境敏感荧光2-萘乙炔基化2-脱氧腺苷的设计与合成：通过荧光强度和波长的变化检测目标DNA

• DOI: 10.1016/j.bmcl.2015.11.037
• 发表时间: 2016
• 期刊: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters
• 影响因子: 2.7
• 作者: Azusa Suzuki;Ryota Kozakai;Tatsuya Aso;Isao Saito;Takuya Takeda;Yoshio Saito
• 通讯作者: Yoshio Saito

Design of an environmentally sensitive fluorescent 3-deaza-2'-deoxyadenosine derivative: Detection of thymine by probing the DNA minor groove

环境敏感荧光 3-deaza-2-脱氧腺苷衍生物的设计：通过探测 DNA 小沟检测胸腺嘧啶

• 发表时间: 2014
• 作者: Azusa Suzuki;Takumi Yanaba;Isao Saito;Yoshio Saito
• 通讯作者: Yoshio Saito