◆医療・生命◆ 新規 DNA 結合試薬による一塩基多型遺伝子センサーの開発

個人毎に最適なテーラ?メイド医療を実現するためには、個人の個性を現す DNA の一塩基多型の検出が重要である。そこで、核酸塩基のある特定の位置の塩基だけを欠いたプローブを新規に合成した。被検体 DNA とプローブをハイブリダイズし複合体を形成させた。欠けた部分は 4 種類の核酸構成塩基を見分けることができる。本方法の検出に表面プラズモン共鳴法を用いることにより検体の前処理が不要で迅速・高感度な DNA の一塩基多型解析が可能となった

H2007*】      AP site 結合リガンドによる一塩基多型検出センサーの開発

(東北大院理・JST-CREST)○小野雄也,三浦 更,佐竹弘行,西澤精一,寺前紀夫
[連絡者:寺前紀夫,電話:022-795-6549]

 迅速,簡便かつ安価な一塩基多型(SNPs)検出法の開発が,個人個人に最適化された「テーラーメイド医療」の実現に向けて重要な研究課題の一つとなっている。我々は,「日本発の遺伝子解析技術の提案と実現」を目指して,脱塩基部位(AP site)含有プローブDNAと水素結合性リガンドとを併用する,全く独自のSNPs 検出法を提案している。具体的には,AP site含有プローブDNAを検体DNAとハイブリダイゼーションさせることで標的塩基の向側に微小空間を構築し,同空間中における水素結合性リガンド/核酸塩基間の相互作用の有無をモニターすることにより遺伝子中の一塩基の違いを検出する(図参照)。つまり,四種類の核酸塩基(アデニン・グアニン・シトシン・チミン)を見分けることのできる新しいDNA結合試薬を世界に先駆けて開発し,これらが塩基選択的に微小空間(AP site)に取り込まれる際のシグナル変化を検出する。
 本研究では,検出モードとして表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance, SPR)を利用し, DNA結合試薬を金基板上に固定化したセンサーチップを用いることで,高感度・高選択的な遺伝子センサー(グアニン検出用、シトシン検出用及びチミン検出用)の開発を達成した。
 本研究で提案する検出原理に基づくSNPs検出法は世界的にも例がなく,また,多くの既往法(ハイブリダイゼーション法および酵素法)で多用される検体DNAの蛍光ラベル化といった化学修飾操作や特殊な酵素を一切必要としない,完全に独自の遺伝子解析技術である。しかも,検出の際には,DNAポリメラーゼ・原料dNTP等の除去操作や標的DNAの精製操作,また,精密な温度制御や洗浄操作が一切不要であり,極めて簡便かつ迅速なSNPs解析が可能である。現在,さらにアデニン検出センサーの開発を進めるとともに,臨床への適用について検討を進めている。