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

基本信息

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

项目摘要

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。

2015年，我们通过多步反应成功地将新型的核酸分子与8-Aza-3,7-二二核骨链链合成。该核苷衍生物可以在两个位置，位置3（在DNA双链小凹槽上）和位置7（在DNA双链主要凹槽上）进行修改（引入取代基）。因此，作为8-Aza-3,7-二二酸 - 2'-脱氧腺苷衍生物的应用示例，将荧光核苷与在第3个位置引入的萘乙基烯基合成，并开发包含这些荧光DNA探针的甲基乙基烯基。该衍生物是一种化合物，在该化合物中，由于周围的极性环境和微环境（例如三维结构）的差异，荧光发射波长显着变化（可以看到荧光颜色的变化），并在实验上证实了荧光DNA探针表现出与腺嘌呤相似的氢键模式（A）。此外，新开发的荧光DNA探针仅在伴侣基碱为胸腺胺（T）时会改变荧光发射波长，并且发现胸腺素碱的存在或不存在荧光发射颜色的差异可以区分。因此，我们试图将其应用于探针以识别MTHFR基因序列。准备荧光DNA探针成为含有8-aza-3,7-二维 - 2'-脱氧腺苷的MTHFR基因的互补链，该腺苷位于位置3处，含有萘甲基乙醇基团，并与正常基因序列（类型C）和繁殖谱（类型c）和繁殖谱（类型C）杂交，并测量了繁殖谱，并取得了繁殖谱。通过急剧改变荧光强度和发射波长的基因。因此，预计在2015年开发的新型环境敏感的荧光核酸分子将被用作基因检测试剂和用于基因检测的荧光DNA探针。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

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专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
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