DNA構造体を反応場とする電極-溶液界面の電子移動反応とその制御

以DNA结构为反应场的电极-溶液界面电子转移反应及其控制

基本信息

批准号：
07215264
负责人：
高木誠
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

筆者らが開発したDNA固定化電極は、DNA2重らせん-小分子間相互作用の解析に有望であることがこれまでの研究で明らかになっている。本研究では、配列の明確な化学合成オリゴヌクレオチドを用いて同様にDNAバイオセンサを構築し、遺伝子計測について基礎的な検討を行うことを主たる目的とした。末端にチオール基を持つDNA(HS-C6-5'-CGTACTGGATGCAAGCTTCA-3')とその相補鎖を化学合成し、金電極上に一本鎖または二重鎖として固定化した。同電極を用いて、フェリシアン/フェロシアン化物イオン(10mM)のサイクリックボルタモグラム(CV)を測定し、ここにアクリジンオレンジ(AO;0.2-40μM)を添加した場合の、CVピーク電流値に与える共存AO濃度の影響を調べた。測定は10mM KNO3を支持電解質とし、25℃にて行った。その結果、DNA固定化電極を用いてフェリ・フェロシアン化物イオンのCV測定を行うと、AOの添加によりボルタモグラムに変化が見られた。すなわちAO濃度に応じてピーク電流値が増加した。しかし一本鎖と二重鎖では応答する濃度域が一桁異なっており、これはAOがDNA二重鎖に特異的にインターカレートすることを反映していると考えられる。一方、電極に一本鎖を固定した後に相補鎖とハイブリダイズさせた場合は、二重鎖を固定化した場合とほぼ同様のAO濃度-電流応答曲線を与えた。相補鎖との二重らせん形成に伴いAO応答濃度が一桁低下するという事実は、このDNA固定化電極が遺伝子の計測に適用可能であることを示唆している。また、末端に酸化還元活性な官能基をもつオリゴヌクレオチドを合成し、これと電極上の一本鎖とのハイブリダイゼーションならびにその電気化学的計測を試みた。こうした第3の電気化学プローブを用いる遺伝子計測法も今後重要になると考えられる。

先前的研究表明，作者开发的DNA毫米化电极有望分析DNA双螺旋 - 小分子相互作用。这项研究的主要目的是使用具有不同序列的化学合成寡核苷酸构建DNA生物传感器，并对基因测量进行基本研究。在末端（HS-C6-5'-CGTACTGGATGCAAGCTTCA-3'）及其互补链的DNA被化学合成并固定为金电极上的单个或双链。使用相同的电极，测量了铁氰化物离子（10 mm）的环状伏安图（CVS），并研究了Acridine Orange（AO;0.2-40μm）的CV峰电流值对CV峰值的浓度的影响。使用10 mM KNO3作为支撑电解质在25°C下进行测量。结果，使用DNA-毫米电极进行了铁氨基离子离子的CV测量，并且由于添加了AO，观察到伏安图的变化。也就是说，峰值电流值随着AO浓度的响应而增加。但是，单链和双链之间的响应浓度因数量级而不同，这被认为反映了AO在DNA双链体中的特定插入。另一方面，当将一条线固定在电极上，然后杂交与互补链杂交时，AO浓度 - 电流响应曲线几乎与固定双链时相同。 AO响应浓度在与互补链的双螺旋形成的数量级下降的事实表明，该DNA-毫米固定电极适用于基因测量。此外，合成了具有氧化还原活性的官能团的寡核苷酸，并尝试了在电极上与单个链的杂交和电化学测量。还认为，使用这种第三电化学探针的遗传测量方法将来将变得很重要。