エピジェネティクスのためのメチル化DNA認識蛍光プローブの開発

表观遗传学甲基化DNA识别荧光探针的开发

基本信息

批准号：
18655073
负责人：
松浦和則
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

エピジェネティクスの一例として、ゲノム上のDNAメチル化が知られている。ゲノムの異常メチル化を簡便に検出する手法が開発されれば、腫瘍マーカーや抗癌剤感受性の指標として有用であると思われる。本研究では、メチル化されたDNAを特異的に認識する蛍光分子プローブの開発を目的としている。昨年度、水中でリン酸やカルボン酸を配位しうる蛍光性希土類錯体として、Eu^<3+>錯体([Eu(tpen)Cl_2]ClO_4)を合成し、そのメチル化DNA認識能およびポリシアル酸(コロミン酸)およびシアル酸の検出を試みたところ、DNAメチル化による蛍光スペクトル変化は見られなかったものの、ポリシアル酸とは強く結合し、シアル酸センサーとなりうることを見出した。今年度は、類似の錯体として、[Tb(tpen)Cl_2]ClO_4を合成し、その糖鎖センサーとしての評価を行った。Tb(tpen)錯体は、水中にて260nm励起により、545nmにEu錯体よりも強い蛍光を示した。このTb(tpen)錯体のpH7緩衝水溶液にコロミン酸を添加すると、蛍光強度の大きな減少が見られたが、シアル酸モノマーやグルコロン酸などを添加しても蛍光強度が殆ど変化しなかった。Eu錯体ではシアル酸が結合するが、Tb錯体では結合しないことは、^1H-NMR解析からも支持された。さらに、細胞膜表面上で様々な生理現象に関わっている糖脂質ガングリオシド集合体との相互作用を検討したところ、Tb(tpen)錯体はGM3の添加によって蛍光強度が大きく減少するが、その糖鎖成分(シアリルラクトース)を添加しても殆ど蛍光強度が変化しないことがわかった。つまり、Tb(tpen)錯体は、シアル酸の集合状態を認識して蛍光強度が変化していると思われる。本成果については、第ll回生命化学研究会および日本化学会第89春季年会にて学会発表している。

基因组上的 DNA 甲基化被称为表观遗传学的一个例子。如果开发出一种轻松检测基因组异常甲基化的方法，它将可用作肿瘤标志物或抗癌药物敏感性的指标。本研究的目的是开发一种特异性识别甲基化DNA的荧光分子探针。去年，我们合成了Eu^<3+>配合物（[Eu(tpen)Cl_2]ClO_4）作为一种荧光稀土配合物，可以配位水中的磷酸和羧酸，并研究了其识别甲基化DNA和聚唾液酸的能力当我们尝试检测（多聚唾液酸）和唾液酸时，我们发现虽然没有观察到由于DNA甲基化而导致的荧光光谱的变化，但它与聚唾液酸强烈结合，可以用作唾液酸传感器。今年，我们合成了类似的复合物[Tb(tpen)Cl_2]ClO_4，并将其作为糖链传感器进行了评估。当在水中以 260 nm 激发时，Tb(tpen) 配合物在 545 nm 处表现出比 Eu 配合物更强的荧光。当向该Tb(tpen)络合物的pH 7缓冲水溶液中添加多洛米酸时，观察到荧光强度大幅降低，但即使添加唾液酸单体、葡萄糖醛酸等，荧光强度也几乎没有变化。 ^1H-NMR 分析也支持了唾液酸结合在 Eu 络合物中但不结合在 Tb 络合物中的事实。此外，我们研究了与参与细胞膜表面各种生理现象的糖脂神经节苷脂聚集体的相互作用，发现随着GM3的添加，Tb(tpen)复合物的荧光强度显着降低；即使添加（唾液酸乳糖）也几乎没有变化。换句话说，Tb(tpen)复合物似乎识别唾液酸的组装状态并改变其荧光强度。该成果在第2届生物化学研究会和第89届日本化学会春季年会上发表。