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カルボラン誘導体化合物を自己組織化膜に用いる基板と該基板を用いた試験方法

国内特許コード P110003322
整理番号 K012P40
掲載日 2011年6月20日
出願番号 特願2004-092072
公開番号 特開2005-274525
登録番号 特許第4450413号
出願日 平成16年3月26日(2004.3.26)
公開日 平成17年10月6日(2005.10.6)
登録日 平成22年2月5日(2010.2.5)
発明者
  • 玉田 薫
  • 伊藤 正照
  • 中村 史夫
出願人
  • 独立行政法人産業技術総合研究所
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 カルボラン誘導体化合物を自己組織化膜に用いる基板と該基板を用いた試験方法
発明の概要

【課題】 DNAプローブとターゲットDNAが相補対を作ることができる十分な空間をもったバイオチップの提供及びこれを用いる核酸との相補性を試験する方法の提供。
【解決手段】 構造式(1)又は(2)で表される化合物が基板上に固定されている自己組織化膜にアミドカップリングによりDNA鎖が固定されていることを特徴とするDNA鎖が固定化されている基板。
(1)R1―A―R―S―H、(2)[R1―A―R―S]2
(式中、Aは、パラカルボラン化合物、カルボラン化合物の12位にある置換基R1は、機能性置換基。Rは、ポリエチレングリコキシベンゼンなどを表す。)
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


遺伝子診断や病原菌の特定、あるいは一塩基多型の検出等、ある種の核酸(標的核酸)を検出する目的で核酸ブロープが用いられる。核酸ブロープとしては、DNA合成機により容易に合成できるという理由から、DNAブロープが主に使用されている.そして、近年、多数の核酸ブローブを基材に国定したDNAチップやDNAマイクロアレ-が実用化されるようになり、ターゲット核酸の検出に使用されている。



基材に国定された核酸ブロープはターゲット核酸と接触条件下に置かれ、核酸プロープとターゲット核酸とのハイブリダイズの有無を検出する。ハイブリタイズの有無の検出には、例えば、核酸ブローブが有する、蛍光標識等の標識を用いて検知する。蛍光標識以外に、Rlなどが用いられる場合もある。



これまでターゲット核酸とハイブリダイズした核酸ブローブを検知しやすいという観点から、蛍光標識が用いられることが多かった。しかし、蛍光標識を用いる場合、ターゲット核酸を蛍光ブロープ等で修飾する必要があるが、この操作は、煩雑である。今後、DNAチップやDNAマイクロアレーが、より広汎に実用されるためには、より簡便に上記ハイブリダイゼーションを検出できる手段が必要である。それに加えて、より微量のターゲット核酸を対象にした場合にも、上記ハイブリダイゼーションの検出が容易にできる、より高感度な検出を可能にする手段が必要である。このような検出装置として以下のものが知られている。
ヌクレオチド検出装置には、基板上に配置されたナノメータサイズの金粒子、金粒子に結合された一本鎖チオールDNAが設けられているヌクレオチド検出装置が知られている(特許文献1)。同様に、一本鎖の核酸プローブを支持体の表面に固定化することも知られている(特許文献2)
しかしながら、これらの一本鎖チオールDNAや一本鎖の核酸プローブを用いると、自己組織化したプローブDNAは密に凝集してしまうため十分な自由空間がないことからターゲットDNAが近づくことができず、相補対を作らないことが知られている。このような場合に、プローブDNAの分子間距離を作るために、メルカプトヘキサノールなどとチオール修飾したDNAとの共吸着により間引きする方法が一般的に用いられるが、混合比の検討課題が残されている。このようなことから、プローブとターゲットDNAが相補対を作る頃ができるバイオイップの実現が望まれている。




【特許文献1】WO01/068834号公報

【特許文献2】特開0003-102499号公報

産業上の利用分野


本発明は、カルボラン誘導体化合物を自己組織化膜に用いる基板と該基板を用いた試験方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板表面に固定化された自己組織化膜に固定された核酸とターゲット核酸をハイブリダイゼーションして、基板表面に固定化された核酸とターゲット核酸との相補性を試験する方法において、基板表面に固定化された自己組織化膜に固定された核酸が、構造式(2)で表されるジスルフイド化合物を介して、基板上に固定されている自己組織化膜にアミドカップリングにより核酸が固定されていることを特徴とする基板表面に固定化された核酸とターゲット核酸との相補性を試験する方法。
【化学式1】


(式中、Rはカルボン酸基、Aはパラカルボランである。パラカルボランの12位にある置換基Rはフェノキシエチレングリコール基、又はエチレングリコール基である。)

【請求項2】
固定されている自己組織化膜にアミドカップリングにより固定されている核酸がDNAである請求項1に記載の方法。

【請求項3】
前記基板表面に固定化された自己組織化膜に固定された核酸とターゲット核酸のハイブリダイゼーションの有無を表面プラズモン共鳴法により検出する請求項1~2のいずれかに記載の方法。

【請求項4】
塩基のミスマッチを含むターゲットDNAを検出するための請求項1~3のいずれかに記載の方法。

【請求項5】
核酸を固定化した基板表面へのターゲットDNAの吸着を、ナトリウムイオン又はマグネシウムイオンから選ばれる1価又は2価の金属イオンの存在下で行う請求項1~4のいずれかに記載の方法。

【請求項6】
下記構造式(2)で表されるジスルフイドから選ばれる化合物を介して、基板上に固定されている自己組織化膜にアミドカップリングによりDNA鎖が固定されており、DNA鎖は二重鎖部分及び一重鎖部分を有するDNA鎖であることを特徴とするDNA鎖が固定化されている基板。
【化学式2】


(式中、Rはカルボン酸基、Aはパラカルボランである。パラカルボランの12位にある置換基Rはフェノキシエチレングリコール基、又はエチレングリコール基である。)

【請求項7】
基板が、ガラス基板に金を蒸着したものであることを特徴とする請求項6に記載のDNA鎖が固定化されている基板。
産業区分
  • 試験、検査
  • 高分子化合物
  • 微生物工業
  • 治療衛生
国際特許分類(IPC)
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) さきがけ 組織化と機能 領域
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