蛍光バーコードを利用したインタラクトームイメージング法の開発

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これまでに人工核酸の鎖交換反応を利用することで、蛍光色が”配列”に従って変化する蛍光バーコードの開発に成功している。本研究では、これを更に発展させることで生体分子間相互作用を可視化することを目指す。具体的には１）蛍光バーコードの拡張、及び２）それを利用した生体分子間相互作用解析について検討を行う予定である。本年度は１）の蛍光バーコードの拡張において重要となる人工核酸の鎖交換反応の速度論について重点的に解析を行った。具体的には我々が開発した人工核酸であるトレオニノール核酸（aTNA）及びセリノール核酸（SNA）のtoehold長を変化させ、系統的に鎖交換反応の速度を解析した。また、同様の配列をもつDNAとの比較を行った。その結果、人工核酸の鎖交換反応速度もDNA同様のtoehold長依存性を示すものの、低温においてはDNAと比較して反応が若干遅いことがわかった。これは人工核酸が高い二重鎖安定性を示すことに起因すると考えられる。一方、より高温条件下で同様の測定を行ったところ、人工核酸特にaTNAの鎖交換反応が大幅に高速化することが明らかとなった。このことは、aTNAを利用することで温度駆動型の論理回路を開発できることを示唆している。また、蛍光バーコードの蛍光色変化を高速化するためには室温より高温の温度が望ましいことがわかった。更に、aTNAのキラリティに応じて鎖交換反応の直交性を示すことが明らかとなった。これらの成果は現在論文投稿準備中である。