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(In Japanese)修飾DNAをセンサ素材とする新しいバイオセンサの開発

Research report code R090000077
Posted date Apr 3, 2009
  • (In Japanese)桒原 正靖
  • (In Japanese)群馬大学 大学院工学研究科
Report name (In Japanese)修飾DNAをセンサ素材とする新しいバイオセンサの開発
Technology summary (In Japanese)核酸分子(DNA,RNA)は遺伝情報の保持・伝達に主要な役割を果たす分子として知られているが、その配列によっては、抗体のように特定の物質を特異的に認識し結合する機能をもつもの(DNAアプタマ一,アプタマー)がある。抗体は腫瘍マーカー検査やインフルエンザ検査、妊娠検査などの診断薬として既に実用化されており、最近ではガンや免疫疾患などの治療薬としての応用に大きな注目が集まっている。しかし、抗体は一般に生物を用いて作製・製造されるため、抗体作製(開発)の効率化や抗体製造の低コスト化などが課題となっている。一方、核酸分子でできたアプタマーは抗体に代わる安価な機能分子として注目されているが、生体内のヌクレアーゼ(核酸分解酵素)によって容易に分解されるという欠点がある。さらに、核酸のモノマーユニットは4種類しかないため、約20種類のモノマーユニットから構成されるタンパク質に比べて、活性や機能の多様性が劣っている。そこで本研究では、活性の向上および機能の多様化、ヌクレアーゼ耐性などを指向して、修飾DNAライブラリを用いたインビトロ・セレクション法による修飾DNAアプタマーの創出を試みた。

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Published papers related (In Japanese)・Kazuomi Ohsawa, Toshiyuki Kasamatsu, Jun-ichi Nagashima, Kazuo Hanawa, Masayasu Kuwahara*, Hiroaki Ozaki and Hiroaki Sawai; Arginine-modified DNA aptamers that show enantioselective recognition of the dicarboxylic acid moiety of glutamic acid., Anal. Sci., in press.
・Atsushi Shqji, Masayasu Kuwahara, Hiroaki Ozaki and Hiroaki Sawai*; Modified DNA Aptamer That Binds the (R)-Isomer of a Thalidomide Derivative with High Enantioselectivity., J. Am. Chem. Soc, 129, (5), 1456-1464(2007).
・Masayasu Kuwahara*, Jun-ichi Nagashima, Masatoshi Hasegawa, Takehiro Tamura, Rina Kitagata, Kazuo Hanawa, Shin-ichi Hososhima, Toshiyuki Kasamatsu, Hiroaki Ozaki and Hiroaki Sawai; Systematic characterization of 2'-deoxynucleoside-5’- triphosphate analogs as substrates for DNA polymerases by polymerase chain reaction and kinetic studies on enzymatic production of modified DNA., Nuclic Acids Res., 34, (19), 5383-5394(2006).
・Masayasu Kuwahara, Kazuo Hanawa, Kazuomi Ohsawa, Rina Kitagata, Hiroaki Ozaki and Hiroaki Sawai*; Direct PCR amplification of various modified DNAs having amino acids found in proteins:convenient preparation of DNA libraries with high-potential activities for in vitro selection., Bioorg. Med. Chem., 14, (8), 2518-2526(2006).
・Tatsuo Ohmichi, Masayasu Kuwahara, Naoko Sasaki, Masatoshi Hasegawa, Takahito Nishikata, Hiroaki Sawai and Naoki Sugimoto*; Nucleic acid with guanidinium modification exhibits efficient cellular uptake., Angew. Chem. Int. Ed, 44, (41), 6682-6686(2005).
・Tsutomu Ohbayashi, Masayasu Kuwahara, Masatoshi Hasegawa, Toshiyuki Kasamatsu, Takehiro Tamura and Hiroaki Sawai*; Expansion of repertoire of modified DNAs prepared by PCR using KOD Dash DNA polymerase., Org. Biomol. Chem., 3, (13), 2463-2468(2005).
Research project
  • Precursory Research for Embryonic Science and Technology.;Structure Function and Measurement Analysis
Information research report
  • (In Japanese)桒原 正靖. 修飾DNAをセンサ素材とする新しいバイオセンサの開発. さきがけ「構造機能と計測分析」領域 一期生研究報告会 講演要旨集. p.33 - 34.