一塩基多型を認識する光機能性オリゴPNAの設計

识别单核苷酸多态性的光功能寡聚 PNA 的设计

基本信息

批准号：
13771341
负责人：
池田壽文
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13771341/
关键词：
一塩基多型ペプチド核酸蛍光プローブモレキュラービーコン

项目摘要

本申請者は、特許出願中の「効率よく機能性ペプチド核酸(PNA)を合成する技術」を基にして、新規な機能性PNAモノマーユニットを設計・合成し、この2年間「一塩基多型を認識しうるプローブ」の開発を行った。初年度は、新規光機能性PNAモノマーの設計とその合成手法の開発を行い、新たに開発したPNA合成技術を、PCT出願(2件)・特別出願(1件)することに成功した。今年度は、(1)モレキュラービーコンPNAの最適化と(2)SNPs認識能について検討した。まず、モレキュラービーコンPNAのステムループ構造に及ぼすpHの影響について調べたところ、pH8付近で光応答するようになった。また、PNAの濃度は10μMだと充分な光応答をせず、100μMは必要であることが判明した。また、モレキュラービーコンPNAに対する標的DNAの相対的濃度を変えたところ、1当量までは発光強度が徐々に増大したが、それ以上になっても強度は変わらなかった。このことから、モレキュラービーコンPNAは標的遺伝子を正確に1:1で認識したことが判明した。次に、PNAオリゴマーを用いて一塩基多型に関する実験を行った。完全マッチの場合、37度のTm値を示したが、一塩基ミスマッチの場合は、Tm値を測定できなかった。以上の結果から、PNAはDNAに代わるSNPsの検索ツールになりうることが証明できた。当初予定の研究実施計画を遂行できた。さらに、これに付随して、論文5報と工業所有権出願5件を達成できた。これらの結果及び実績は、今回のテーマでもある「一塩基多型を認識する光機能性オリゴPNAの設計」をさらに発展させる上で重要な役割を果たすとともに、今後のバイオテクノロジーに応用可能なツールの基盤になるものとして、多方面に影響を与えるものと確信している。

基于有效合成功能性肽核酸（PNAS）的专利技术，目前的申请人已经设计和合成了新型的功能性PNA单体单位，并开发了“可以识别单核苷酸多态性的探针”。在第一年，我们设计了新的光功能PNA单体并开发了一种合成方法，并成功地为新开发的PNA合成技术提交了PCT应用（两个）和特殊应用（1）。今年，我们检查了（1）优化分子信标PNA和（2）SNPS识别能力。首先，当我们研究pH对分子信标PNA的干循环结构的影响时，它在pH 8左右变得光响应。此外，发现10μM的PNA不提供足够的光响应，并且是必需的100μm。此外，当更改分子信标PNA的靶DNA的相对浓度时，发光强度逐渐增加到一个等效物，但是即使超过该水平，强度也不会改变。这表明分子信标PNA正好在1：1识别靶基因。接下来，使用PNA低聚物进行了单核苷酸多态性的实验。在完美匹配的情况下，TM值为37度，但在单基碱基不匹配的情况下，无法测量TM值。从上述结果中可以证明，PNA可以是替代DNA的SNP的搜索工具。最初计划的研究实施计划完成了。此外，还获得了五篇论文和五篇工业物业应用以及五篇论文。这些结果和成就将在进一步发展本文主题的主题中发挥重要作用，“设计识别单核苷酸多态性的光功能性寡核PNA”，我们相信它们将对许多不同方面的影响作为可以应用于未来生物技术的工具的基础。