JPH0638799A - Method for recognizing molecule having specific nucleic acid base sequence - Google Patents
Method for recognizing molecule having specific nucleic acid base sequenceInfo
- Publication number
- JPH0638799A JPH0638799A JP19682192A JP19682192A JPH0638799A JP H0638799 A JPH0638799 A JP H0638799A JP 19682192 A JP19682192 A JP 19682192A JP 19682192 A JP19682192 A JP 19682192A JP H0638799 A JPH0638799 A JP H0638799A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molecule
- nucleobase sequence
- oligonucleotide
- nucleic acid
- specific
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 DNAセンサー或いは,オリゴヌクレオチド
の分析法として好適な、特定の核酸塩基の配列をもつ分
子を容易に認識する方法を提供する。
【構成】 分子内に特定の核酸塩基配列を有する第1の
分子1を用いて形成した単分子膜に、この第1の分子1
の核酸塩基配列と相補的な核酸塩基配列を有する第2の
分子2を吸着させる。
【効果】 分子内に特定の核酸塩基配列を有する第1の
分子の単分子膜は、該核酸塩基配列と相補的な核酸塩基
配列を有する第2の分子を選択的に吸着する。これによ
り、特定の核酸塩基の配列をもつ分子を認識することが
でき、DNAセンサー或いは、オリゴヌクレオチドの分
析を容易かつ効率的に行なうことが可能とされる。
(57) [Summary] [Object] To provide a method for easily recognizing a molecule having a specific nucleobase sequence, which is suitable as a method for analyzing a DNA sensor or an oligonucleotide. [Structure] The first molecule 1 is formed on a monomolecular film formed by using the first molecule 1 having a specific nucleobase sequence in the molecule.
The second molecule 2 having a nucleobase sequence complementary to the nucleobase sequence of is adsorbed. [Effect] The monomolecular film of the first molecule having a specific nucleobase sequence in the molecule selectively adsorbs the second molecule having the nucleobase sequence complementary to the nucleobase sequence. As a result, a molecule having a specific nucleobase sequence can be recognized, and a DNA sensor or an oligonucleotide can be easily and efficiently analyzed.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は特定の核酸塩基配列を有
する分子の認識方法に係り、特に、DNAセンサー或い
は、オリゴヌクレオチドの分析法として好適な特定の核
酸塩基配列を有する分子の認識方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recognizing a molecule having a specific nucleic acid base sequence, and more particularly to a method for recognizing a molecule having a specific nucleic acid base sequence suitable as a DNA sensor or an oligonucleotide analysis method. .
【0002】[0002]
【従来の技術】核酸塩基の配列の分析法としては、制限
エンドヌクレアーゼやDNAポリメラーゼ反応を利用す
る方法、更にはこれらの方法を発展させたSanger
−Coulson法,Maxam−Gilbert法等
が知られている。2. Description of the Related Art As a method for analyzing the sequence of nucleic acid bases, a method utilizing a restriction endonuclease or a DNA polymerase reaction, and further, Sanger which has developed these methods.
-Coulson method, Maxam-Gilbert method and the like are known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の分析方法はいずれも煩雑な操作を必要とし、自動化
のためには高価な機器が必要であるという欠点がある。However, all of the above-mentioned conventional analysis methods have the disadvantages that complicated operations are required and expensive equipment is required for automation.
【0004】本発明は上記従来の問題点を解決し、DN
Aセンサー或いは、オリゴヌクレオチドの分析法として
好適な、特定の核酸塩基の配列をもつ分子を容易に認識
する方法を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and
It is an object of the present invention to provide a method for easily recognizing a molecule having a specific nucleobase sequence, which is suitable as an A sensor or an oligonucleotide analysis method.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1の特定の核酸塩
基配列を有する分子の認識方法は、基板上に、分子内に
特定の核酸塩基配列を有する第1の分子を用いて形成し
た単分子膜に、該核酸塩基配列と相補的な核酸塩基配列
を有する第2の分子を吸着させることにより、前記第1
の分子又は第2の分子の核酸塩基配列を認識することを
特徴とする。A method for recognizing a molecule having a specific nucleobase sequence according to claim 1 is a single molecule formed on a substrate using a first molecule having a specific nucleobase sequence. By adsorbing a second molecule having a nucleobase sequence complementary to the nucleobase sequence onto the molecular film, the first
It is characterized in that it recognizes the nucleobase sequence of the molecule or the second molecule.
【0006】請求項2の特定の核酸塩基配列を有する分
子の認識方法は、請求項1の方法において、該特定の核
酸塩基配列を有する第1の分子は、分子内にオリゴヌク
レオチド構造を有し、硫黄原子を介して金属基板表面に
結合することにより単分子膜を形成していることを特徴
とする。The method for recognizing a molecule having a specific nucleic acid base sequence according to claim 2 is the method according to claim 1, wherein the first molecule having the specific nucleic acid base sequence has an oligonucleotide structure in the molecule. A monomolecular film is formed by bonding to the surface of the metal substrate via sulfur atoms.
【0007】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0008】まず、本発明の特定の核酸塩基配列を有す
る分子の認識方法の一実施例に係る吸着機構を示す模式
図である図1を参照して、本発明の分子認識機構につい
て説明する。First, the molecular recognition mechanism of the present invention will be described with reference to FIG. 1, which is a schematic diagram showing an adsorption mechanism according to an embodiment of the method for recognizing a molecule having a specific nucleic acid base sequence of the present invention.
【0009】図1において、10は金属基板表面を示
し、分子内に特定の核酸塩基配列(本実施例ではアデニ
ンAのオリゴヌクレオチド単位)を有する第1の分子1
の単分子膜が、末端の硫黄原子Sを介してこの金属基板
表面10に形成されている。In FIG. 1, reference numeral 10 indicates the surface of a metal substrate, and the first molecule 1 has a specific nucleobase sequence (adenine A oligonucleotide unit in this example) in the molecule.
Is formed on the surface 10 of the metal substrate via the sulfur atom S at the terminal.
【0010】この第1の分子1に対して、図1(a)に
示す如く、アデニンAと相補的な核酸塩基であるチミン
Tの配列を有する第2の分子2と、アデニンAと非相補
的な核酸塩基であるグアニンGの配列を有する第3の分
子3とを接触させると、図1(b)に示す如く、第1の
分子1の単分子膜に、第2の分子2のみが、破線で示す
アデニンAとチミンTとの水素結合により吸着し、第3
の分子3の吸着は起こらない。As shown in FIG. 1 (a), a second molecule 2 having a sequence of thymine T, which is a nucleic acid base complementary to adenine A, and a non-complementary adenine A are added to the first molecule 1. When a third molecule 3 having a sequence of guanine G, which is a typical nucleic acid base, is brought into contact with the third molecule 3, as shown in FIG. 1B, only the second molecule 2 is present on the monomolecular film of the first molecule 1. , Adsorbed by a hydrogen bond between adenine A and thymine T shown by a broken line,
Adsorption of molecule 3 of does not occur.
【0011】これにより、第1の分子1及び第2の分子
2のうちのいずれか一方の核酸塩基配列が予め知られて
いれば、いずれか他方の核酸塩基配列を認識することが
できる。As a result, if the nucleobase sequence of either the first molecule 1 or the second molecule 2 is known in advance, the nucleobase sequence of the other one can be recognized.
【0012】本発明において、このような分子内に特定
の核酸塩基配列を有する分子の単分子膜は、例えば、一
分子中にオリゴヌクレオチド単位と末端に−SR基(R
は水素又はチオールの保護基を示す。)を有する化合物
を含む溶液中に、重金属基板表面を浸漬することによっ
て容易に形成することができる。In the present invention, such a monomolecular film of a molecule having a specific nucleobase sequence in the molecule has, for example, an oligonucleotide unit in one molecule and an -SR group (R
Represents a hydrogen or thiol protecting group. Can be easily formed by immersing the surface of the heavy metal substrate in a solution containing the compound having a).
【0013】ここで、一分子中にオリゴヌクレオチド単
位と末端に−SR基(Rは水素又はチオールの保護基を
示す。)を有する化合物の例としては、例えば下記一般
式[I] で示されるオリゴヌクレオチドが挙げられる。Here, an example of the compound having an oligonucleotide unit in one molecule and a --SR group (R represents a hydrogen or thiol protecting group) at the end is represented by, for example, the following general formula [I]. An oligonucleotide is mentioned.
【0014】[0014]
【化1】 [Chemical 1]
【0015】上記一般式[I] において、Eの核酸塩基と
しては、アデニン、グアニン、チミン及びシトシン等よ
りなる群から適宜選択される核酸塩基が挙げられる。In the above general formula [I], the nucleobase of E includes a nucleobase appropriately selected from the group consisting of adenine, guanine, thymine, cytosine and the like.
【0016】Rのチオールの保護基としては、アセチル
基、2−テトラヒドロピラニル基、又は、アルコキシ基
等の置換基を有していても良いトリフェニルメチル基等
が挙げられる。Examples of the thiol protecting group for R include an acetyl group, a 2-tetrahydropyranyl group, and a triphenylmethyl group which may have a substituent such as an alkoxy group.
【0017】nは5以上の整数であるが、nが大きすぎ
るもの、例えば20以上のものは試薬の入手が困難であ
る。Although n is an integer of 5 or more, if n is too large, for example, 20 or more, it is difficult to obtain the reagent.
【0018】このようなオリゴヌクレオチドのうち、R
が保護基であるものは、例えば次のプロセスに従って製
造することができる。Among such oligonucleotides, R
Can be produced according to the following process, for example.
【0019】[0019]
【化2】 [Chemical 2]
【0020】[0020]
【化3】 [Chemical 3]
【0021】上記の各ステップのうち、Aのステップ
は、例えば、塩化メチレン等の溶媒中、ジイソプロピル
アミン等の存在下に20〜25℃の温度で行なわれる。
また、B,C,Dの各ステップは、通常はDNA自動合
成装置中で行なわれる。Bのステップは、例えば、アセ
トニトリル中で行なわれる。Cのステップは、XがSの
場合は試薬としてテトラエチルチウラムジスルフィドを
用いて行なわれ、XがOの場合は試薬としてヨウ素を用
いて行なわれる。Dのステップはアンモニア等の塩基を
用いて行なわれる。Of the above steps, step A is carried out in a solvent such as methylene chloride in the presence of diisopropylamine or the like at a temperature of 20 to 25 ° C.
The steps B, C and D are usually performed in an automatic DNA synthesizer. The step B is performed in acetonitrile, for example. The step C is carried out using tetraethylthiuram disulfide as a reagent when X is S and iodine as a reagent when X is O. Step D is performed using a base such as ammonia.
【0022】また、前記一般式[I] において、Rが水素
であるオリゴヌクレオチドは、上記で得られたオリゴヌ
クレオチドから常法により保護基を脱離させることによ
り得られる。Further, in the above-mentioned general formula [I], the oligonucleotide in which R is hydrogen can be obtained by removing the protecting group from the above-obtained oligonucleotide by a conventional method.
【0023】このようなオリゴヌクレオチドはDNA自
動合成装置によって比較的容易に、また所望の核酸塩基
配列にて合成することができ、様々な核酸塩基配列の検
出のため単分子膜を容易に得ることができる。Such an oligonucleotide can be synthesized relatively easily by an automatic DNA synthesizer and with a desired nucleobase sequence, and a monolayer can be easily obtained for the detection of various nucleobase sequences. You can
【0024】このようなオリゴヌクレオチドで形成され
る、本発明に用いられる単分子膜は、前記一般式[I] に
おいて、RがHの場合は、J.Am.Chem.So
c.,111巻,321〜335頁(1989)に準じ
た方法で製造することができる。また、前記一般式[I]
においてRがチオールの保護基の場合には、次のように
して単分子膜を作成することができる。The monomolecular film formed of such an oligonucleotide and used in the present invention has the same structure as described in J. Am. Chem. So
c. , 111, 321 to 335 (1989). In addition, the general formula [I]
In the case where R is a thiol protecting group, a monomolecular film can be prepared as follows.
【0025】即ち、本発明に係る一般式[I] で表される
オリゴヌクレオチドをエタノール、エタノール/水(バ
ッファー)、アセトニトリル/水(バッファー)等の溶
媒に溶解し、この溶媒中にジクロル酢酸、メタンスルホ
ン酸、p−トルエンスルホン酸ピリジン塩等の酸類を加
え、溶液中でチオールの保護基を外し、チオールを取り
出すか、或いは取り出して精製すること無く、その溶液
中に清浄なAu,Ag又はCu等の重金属表面を有する
基板を浸漬し、1時間〜3日程度、10〜50℃で放置
した後、当該基板を引き上げることにより、該基板上に
本発明に係る単分子膜を形成することができる。なお、
この場合、フェノール、クレゾール等のフェノール類を
保護基のアクセプターとして使用することもできる。That is, the oligonucleotide represented by the general formula [I] according to the present invention is dissolved in a solvent such as ethanol, ethanol / water (buffer), acetonitrile / water (buffer), and dichloroacetic acid is added to the solvent. Acids such as methanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid pyridine salt are added to remove the thiol protecting group in the solution, and the thiol is taken out, or without taking out and purifying the solution, clean Au, Ag or Forming the monomolecular film according to the present invention on the substrate by immersing the substrate having a heavy metal surface such as Cu, leaving it at 10 to 50 ° C. for about 1 hour to 3 days, and then pulling up the substrate. You can In addition,
In this case, phenols such as phenol and cresol can also be used as the acceptor of the protective group.
【0026】また、本発明で使用される単分子膜は、上
記オリゴヌクレオチドと共に他のアルキルチオール誘導
体を含む混合単分子膜として形成することができる。こ
こで使用されるアルキルチオール誘導体としては、例え
ば、下記一般式[VIII]で表されるものが挙げられる。The monomolecular film used in the present invention can be formed as a mixed monomolecular film containing the above-mentioned oligonucleotide and another alkylthiol derivative. Examples of the alkylthiol derivative used here include those represented by the following general formula [VIII].
【0027】[0027]
【化4】 [Chemical 4]
【0028】本発明においては、このようにして得られ
た単分子膜を、それを構成する第1の分子内に保有され
る特定の核酸塩基配列に対して相補的な核酸塩基配列を
有する第2の分子の溶液に浸漬することにより、この相
補的な核酸塩基配列を有する第2の分子のみを選択的
に、単分子膜の核酸塩基配列に水素結合によって吸着す
ることができる。In the present invention, the monomolecular film thus obtained has a nucleobase sequence complementary to a specific nucleobase sequence held in the first molecule constituting the monolayer. By immersing in a solution of 2 molecules, only the second molecule having this complementary nucleobase sequence can be selectively adsorbed to the nucleobase sequence of the monolayer by hydrogen bonding.
【0029】この吸着機構を利用すれば、該単分子膜を
特定の核酸塩基配列を有する分子のセンサーとして利用
でき、また、そのような分子の分析法として好適に使用
することができる。吸着された分子の検出法としては、
例えば、エリプソメトリー等により、該単分子膜の膜厚
変化を測定する方法、或いは、分析される物質が蛍光物
質やラジオアイソトープ等でラベルされている場合は蛍
光分析、放射線分析等で検出する方法等を採用すること
ができる。By utilizing this adsorption mechanism, the monomolecular film can be used as a sensor for a molecule having a specific nucleic acid base sequence, and can be preferably used as a method for analyzing such a molecule. As a method for detecting adsorbed molecules,
For example, a method of measuring the thickness change of the monomolecular film by ellipsometry or the like, or a method of detecting by fluorescence analysis, radiation analysis or the like when the substance to be analyzed is labeled with a fluorescent substance or radioisotope. Etc. can be adopted.
【0030】[0030]
【作用】分子内に特定の核酸塩基配列を有する第1の分
子の単分子膜は、該核酸塩基配列と相補的な核酸塩基配
列を有する第2の分子を選択的に吸着する。これによ
り、特定の核酸塩基の配列をもつ分子を認識することが
でき、DNAセンサー或いは、オリゴヌクレオチドの分
析を容易かつ効率的に行なうことが可能とされる。The monomolecular film of the first molecule having a specific nucleobase sequence in the molecule selectively adsorbs the second molecule having the nucleobase sequence complementary to the nucleobase sequence. As a result, a molecule having a specific nucleobase sequence can be recognized, and a DNA sensor or an oligonucleotide can be easily and efficiently analyzed.
【0031】[0031]
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例により限定されるものではない。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
【0032】実施例1 前記一般式[I] において、R=H,R 1=H,E=
アデニン,X=S,Y=H,m=4,n=11であるオ
リゴヌクレオチド[Ia]の合成 A:前記一般式[II]において、R=アセチル基、R1 =
H,n=11の化合物[IIa] 246mg、前記構造式[I
II] の化合物355mg、及び、ジイソプロピルアミン
386mgを塩化メチレン8mlに溶解し、20〜25
℃で1時間反応させた。Example 1 In the above general formula [I], R = H, R 1 = H, E =
Adenine, X = S, Y = H, m = 4, n = 11
Synthesis of Rigonucleotide [Ia] A: In the general formula [II], R = acetyl group, R 1 =
246 mg of a compound [IIa] of H, n = 11, the structural formula [I
II] compound 355 mg and diisopropylamine 386 mg are dissolved in methylene chloride 8 ml, and 20 to 25
The reaction was carried out at 0 ° C for 1 hour.
【0033】反応液を酢酸エチルで抽出し、抽出液をシ
リカゲルを担体とし、n−ヘキサン−クロロホルム−ト
リエチルアミン(4.5:4.5:1 容量比)を展開
液とするカラムクロマトグラフィーにかけ、前記一般式
[IV]において、R=アセチル基,R1 =H,n=11の
化合物[IVa] 397mgを得た。このものの分析結果は
次の通りである。The reaction solution was extracted with ethyl acetate and subjected to column chromatography using silica gel as a carrier and n-hexane-chloroform-triethylamine (4.5: 4.5: 1 volume ratio) as a developing solution. The general formula
In [IV], 397 mg of a compound [IVa] in which R = acetyl group, R 1 = H, and n = 11 was obtained. The analysis results of this product are as follows.
【0034】1H NMR(CDCl3 )、TMS標
準、300MHz 1.18(m,12H),1.27(m,14H),
1.58(m,4H),2.32(s,3H),2.6
4(t of d,2H),2.86(t,2H),
3.60(m,4H),3.80(m,2H)13 C NMR(CDCl3 ),75Hz 20.34,24.58,25.91,28.78,2
9.00,29.12,29.28,29.42,2
9.48,29.52,30.62,31.19,4
2.95,58.29,63.71,117.66,1
96.0031 P NMR(60%H3 PO4 ,外部)109.25
Hz −147.7 B〜D:DNA合成装置中で反応を行なった。 1 H NMR (CDCl 3 ), TMS standard, 300 MHz 1.18 (m, 12H), 1.27 (m, 14H),
1.58 (m, 4H), 2.32 (s, 3H), 2.6
4 (t of d, 2H), 2.86 (t, 2H),
3.60 (m, 4H), 3.80 (m, 2H) 13 C NMR (CDCl 3 ), 75 Hz 20.34, 24.58, 25.91, 28.78, 2
9.00, 29.12, 29.28, 29.42, 2
9.48, 29.52, 30.62, 31.19, 4
2.95, 58.29, 63.71, 117.66, 1
96.00 31 P NMR (60% H 3 PO 4 , external) 109.25
Hz-147.7 BD: The reaction was carried out in a DNA synthesizer.
【0035】DNA合成装置中で、前記一般式[V] にお
いてEがアデニンであり、YがHであり、mが4である
化合物[Va]に、上記化合物[IVa] をアセトニトリル中で
反応させて、前記一般式[VI]において、R=アセチル
基,R1 =H,n=11,m=4,Y=H,E=アデニ
ンの化合物[VIa] を得た。この化合物[VIa] にテトラエ
チルチウラムジスルフィドを反応させて、前記一般式[V
II] において、R=アセチル基,R1 =H,n=11,
m=4,X=S,Y=H,E=アデニンの化合物[VIIa]
を合成した。この化合物[VIIa]をアンモニア水で処理し
たところ、保護基のアセチル基がはずれ、目的とするオ
リゴヌクレオチド[Ia]を得た。In the DNA synthesizer, a compound [Va] in which E is adenine, Y is H and m is 4 in the above general formula [V] is reacted with the above compound [IVa] in acetonitrile. Thus, a compound [VIa] in which R = acetyl group, R 1 = H, n = 11, m = 4, Y = H, E = adenine in the general formula [VI] was obtained. This compound [VIa] is reacted with tetraethylthiuram disulfide to give the compound of the general formula [V
II], R = acetyl group, R 1 = H, n = 11,
m = 4, X = S, Y = H, E = adenine compound [VIIa]
Was synthesized. When this compound [VIIa] was treated with aqueous ammonia, the acetyl group of the protecting group was removed, and the desired oligonucleotide [Ia] was obtained.
【0036】なお、これら一連の反応はApplied
Biosystems UserBulletin
58−2(1991)に記載の方法に準じて行なった。Incidentally, these series of reactions are applied.
Biosystems User Bulletin
58-2 (1991).
【0037】得られたオリゴヌクレオチド[Ia]の高速液
体クロマトグラフィーによる分析結果は次の通りであ
る。The analysis results of the obtained oligonucleotide [Ia] by high performance liquid chromatography are as follows.
【0038】カラム C−18 逆相カラム グラジエント(直線) A液:0.05M酢酸アンモニウム B液:アセトニトリル グラジエントプログラム スタート:A95%+B5% 30分後:A40%+B60% 37.66分後:A0%+B100% 検出波長 260nm 温度 25℃ 上記の条件におけるリテンションタイムは20分であっ
た。Column C-18 Reversed phase column Gradient (straight line) Solution A: 0.05 M ammonium acetate Solution B: acetonitrile Gradient program Start: A 95% + B 5% After 30 minutes: A 40% + B 60% After 37.66 minutes: A 0% + B100% Detection wavelength 260 nm Temperature 25 ° C. The retention time under the above conditions was 20 minutes.
【0039】 特定の核酸塩基配列を有する第1の分
子(オリゴヌクレオチド[Ia])の単分子膜の製造 エタノールに上記で合成したオリゴヌクレオチド[Ia]
0.05mM及びドデカンチオール0.5μMを溶解
し、この混合溶液中に1.2cm×1.2cmのAu表
面を有する基板(1.2cm×1.2cmのシリコンウ
ェハー上にCrを膜厚250Å、更にその上にAuを膜
厚15000Åの厚さに蒸着したもの)を25℃で24
時間浸漬した。その後、基板を引き上げ、エタノールで
洗浄し、オリゴヌクレオチド[Ia]及びドデカンチオール
の混合単分子膜を得た。 First portion having a specific nucleobase sequence
Preparation of monolayer of child (oligonucleotide [Ia]) Oligonucleotide [Ia] synthesized above in ethanol
0.05 mM and 0.5 μM of dodecanethiol were dissolved, and a substrate having an Au surface of 1.2 cm × 1.2 cm was dissolved in this mixed solution (a Cr film having a thickness of 250 Å on a silicon wafer of 1.2 cm × 1.2 cm, Furthermore, Au is vapor-deposited thereon to a thickness of 15000Å) at 25 ° C for 24 hours.
Soak for hours. Then, the substrate was pulled up and washed with ethanol to obtain a mixed monolayer of oligonucleotide [Ia] and dodecanethiol.
【0040】得られた単分子膜の分析値は以下の通りで
ある。 膜厚(エリプソメトリーにて測定):19Å 接触角(水) :6° 相補的核酸塩基配列を有する第2の分子の認識 上記と同様に合成した、前記一般式[I] においてR=
H,R1 =H,n=11,X=S,E=チミン,Y=
H,m=4であるオリゴヌクレオチド[Ib]を1.0MN
aCl水溶液に溶かし(0.05mM)、この溶液中に
上記で作成した単分子膜を有する基板を、25℃で1時
間浸漬した。その後、基板を引き上げ、エタノールで洗
浄し、再び膜厚を測定した。結果は次の通りであった。The analytical values of the obtained monomolecular film are as follows. Film thickness (measured by ellipsometry): 19Å Contact angle (water): 6 ° Recognition of second molecule having complementary nucleobase sequence R = in the above general formula [I] synthesized in the same manner as above
H, R 1 = H, n = 11, X = S, E = thymine, Y =
H, m = 4 oligonucleotide [Ib] 1.0MN
It was dissolved in an aCl aqueous solution (0.05 mM), and the substrate having the monomolecular film prepared above was immersed in this solution at 25 ° C. for 1 hour. After that, the substrate was pulled up, washed with ethanol, and the film thickness was measured again. The results were as follows.
【0041】膜厚(エリプソメトリーにて測定):42
Å この膜厚の増加程度は、オリゴヌクレオチド[Ia]の単分
子膜のアデニンオリゴヌクレオチドが、それと相補的な
核酸塩基のチミンを有するオリゴヌクレオチド[Ib]を認
識して、水素結合を介して結合したことを示している。Film thickness (measured by ellipsometry): 42
Å The extent of this increase in film thickness is due to the fact that the adenine oligonucleotide of the monolayer of the oligonucleotide [Ia] recognizes the oligonucleotide [Ib] having thymine, which is a nucleic acid base complementary to it, and bonds via hydrogen bond. It shows that it did.
【0042】 確認実験 上記の認識は、更に次の三つの実験によって裏付けら
れる。 Confirmation Experiment The above recognition is further supported by the following three experiments.
【0043】実験1:で得た単分子膜を、エタノール
/水でリンスした後、膜厚測定すると21Åとなり、実
験誤差範囲内でオリゴヌクレオチド[Ia]の単分子膜の厚
さに等しいものとなった。このことはオリゴヌクレオチ
ド[Ia]とオリゴヌクレオチド[Ib]の水素結合がエタノー
ル/水で破壊されオリゴヌクレオチド[Ia]だけの単分子
膜に戻ったことを示している。After rinsing the monomolecular film obtained in Experiment 1 with ethanol / water, the film thickness was measured to be 21Å, which was equal to the thickness of the monomolecular film of the oligonucleotide [Ia] within the experimental error range. became. This indicates that the hydrogen bond between the oligonucleotide [Ia] and the oligonucleotide [Ib] was destroyed by ethanol / water and returned to the monolayer composed of only the oligonucleotide [Ia].
【0044】実験2:オリゴヌクレオチド[Ia]を1.0
M NaCl水溶液に溶かし(0.05mM)、実験1
で処理した後の単分子膜を有する基板を25℃で1時間
浸漬した。その後、基板を引き上げ、エタノールで洗浄
し膜厚を測定した。膜厚は38Åあり、実験誤差の範囲
内でで得られた膜厚と同じであり、再びオリゴヌクレ
オチド[Ia]の単分子膜のアデニンオリゴヌクレオチドが
相補的核酸塩基のチミンを有するオリゴヌクレオチド[I
b]を認識して、水素結合を介して結合したことを示して
いる。 Experiment 2 : Oligonucleotide [Ia] was added to 1.0
Dissolved in M NaCl aqueous solution (0.05 mM), Experiment 1
The substrate having the monomolecular film after the treatment in 1 was immersed at 25 ° C. for 1 hour. Then, the substrate was pulled up, washed with ethanol, and the film thickness was measured. The film thickness is 38 Å, which is the same as the film thickness obtained within the range of experimental error, and again the adenine oligonucleotide of the monolayer of the oligonucleotide [Ia] has the complementary nucleobase thymine [I].
b] is recognized, and it is shown that they are bound via hydrogen bonds.
【0045】実験3:前記一般式[I] においてR=H,
R1 =H,n=11,X=S,E=アデニン,m=4,
Y=Hであるオリゴヌクレオチドを1.0M NaCl
水溶液に溶かし(0.05mM)、実験1で処理して得
た単分子膜を有する基板を25℃で1時間浸漬した。そ
の後、基板を引き上げ、エタノールで洗浄し膜厚を測定
した。膜厚は22Åであり、実験誤差の範囲内で実験1
で示した膜厚と同じであり、相補的関係に無い核酸塩基
を含むオリゴヌクレオチドとは結合しないことを示して
いる。 Experiment 3 : In the above general formula [I], R = H,
R 1 = H, n = 11, X = S, E = adenine, m = 4
The oligonucleotide in which Y = H is 1.0 M NaCl
The substrate having a monomolecular film obtained by being dissolved in an aqueous solution (0.05 mM) and treated in Experiment 1 was immersed at 25 ° C. for 1 hour. Then, the substrate was pulled up, washed with ethanol, and the film thickness was measured. The film thickness is 22Å, and the experiment 1
The film thickness is the same as that shown in, indicating that it does not bind to an oligonucleotide containing a nucleic acid base having no complementary relationship.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の特定の核酸
塩基配列を有する分子の認識方法によれば、特定の核酸
塩基配列を有する分子を容易かつ効率的に認識すること
ができることから、本発明は、DNAセンサー或いは、
オリゴヌクレオチドの分析法として工業的に極めて有用
である。As described in detail above, according to the method for recognizing a molecule having a specific nucleobase sequence of the present invention, a molecule having a specific nucleobase sequence can be easily and efficiently recognized. The present invention is a DNA sensor or
It is industrially very useful as a method for analyzing oligonucleotides.
【図1】本発明の特定の核酸塩基配列を有する分子の認
識方法の一実施例に係る吸着機構を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an adsorption mechanism according to an embodiment of a method for recognizing a molecule having a specific nucleobase sequence of the present invention.
1 第1の分子 2 第2の分子 10 金属基板表面 A アデニン G グアニン S 硫黄原子 T チミン 1 1st molecule 2 2nd molecule 10 Metal substrate surface A Adenine G Guanine S Sulfur atom T Thymine
Claims (2)
を有する第1の分子を用いて形成した単分子膜に、該核
酸塩基配列と相補的な核酸塩基配列を有する第2の分子
を吸着させることにより、前記第1の分子又は第2の分
子の核酸塩基配列を認識することを特徴とする特定の核
酸塩基配列を有する分子の認識方法。1. A second molecule having a nucleobase sequence complementary to the nucleobase sequence on a monomolecular film formed by using a first molecule having a specific nucleobase sequence in the molecule on a substrate. A method for recognizing a molecule having a specific nucleobase sequence, which comprises recognizing the nucleobase sequence of the first molecule or the second molecule by adsorbing
子は、分子内にオリゴヌクレオチド構造を有し、硫黄原
子を介して金属基板表面に結合することにより単分子膜
を形成していることを特徴とする請求項1に記載の特定
の核酸塩基配列を有する分子の認識方法。2. The first molecule having the specific nucleobase sequence has an oligonucleotide structure in the molecule and is bound to the surface of a metal substrate through a sulfur atom to form a monomolecular film. The method for recognizing a molecule having a specific nucleobase sequence according to claim 1, characterized in that
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19682192A JPH0638799A (en) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | Method for recognizing molecule having specific nucleic acid base sequence |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19682192A JPH0638799A (en) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | Method for recognizing molecule having specific nucleic acid base sequence |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0638799A true JPH0638799A (en) | 1994-02-15 |
Family
ID=16364226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19682192A Pending JPH0638799A (en) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | Method for recognizing molecule having specific nucleic acid base sequence |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0638799A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998005680A1 (en) * | 1996-08-05 | 1998-02-12 | Stefan Seeger | Process and device for preparing molecules and particles |
JP2008525792A (en) * | 2004-12-28 | 2008-07-17 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Single molecule nucleobase analysis method |
-
1992
- 1992-07-23 JP JP19682192A patent/JPH0638799A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998005680A1 (en) * | 1996-08-05 | 1998-02-12 | Stefan Seeger | Process and device for preparing molecules and particles |
JP2008525792A (en) * | 2004-12-28 | 2008-07-17 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Single molecule nucleobase analysis method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0641183A (en) | Monomolecular film of oligonucleotide | |
Gupta et al. | A general method for the synthesis of 3′-sulfhydryl and phosphate group containing oligonucleotides | |
EP0711362B1 (en) | Tag reagent and assay method | |
EP2089343B1 (en) | Click chemistry for the production of reporter molecules | |
JP4414086B2 (en) | Methods and compounds for analyzing nucleic acids by mass spectrometry | |
JP4361138B2 (en) | Fluorescent cyanine dye | |
AU2002313026B2 (en) | Method for labelling and fragmenting DNA | |
JPS5927900A (en) | Oligonucleotide derivative and its preparation | |
EP0438203A2 (en) | Nucleoside derivatives and their use in oligonucleotide synthesis | |
WO1999000402A1 (en) | Purification of oligomers | |
JPH07500576A (en) | Modified Phosphite Intermediates to Provide Functional Groups to the 5' End of Oligonucleotides | |
WO1989004375A1 (en) | Lanthanide chelate-tagged nucleic acid probes | |
JPH04503059A (en) | Reagents for producing 5'-biotinylated oligonucleotides | |
McGall et al. | Photolithographic synthesis of high-density oligonucleotide arrays | |
KR100499278B1 (en) | Solid substrate covalently bonded with rotaxane compound and biochip using the same | |
WO1987002708A1 (en) | Lanthanide chelate-tagged nucleic acid probes | |
JPH0638799A (en) | Method for recognizing molecule having specific nucleic acid base sequence | |
KR100698763B1 (en) | Novel aminocalixarene derivatives, preparation method thereof, (self-assembled) monolayer prepared using the same, oligoDNA immobilization method using the same and DNA chip produced by the same | |
JPH0211597A (en) | Ruthenium complex compounds containing DNA or RNA sequences | |
Dombi et al. | Oligonucleotide arrays from aldehyde-bearing glass with coated background | |
JPH0638759A (en) | Method for separating molecule having specific nucleobase sequence | |
JPH0639275A (en) | Organic ultra-thin film and its manufacturing method | |
EP0458876A1 (en) | METHOD FOR CLEANING SPECIFIC OLIGONUCLEOTIDS. | |
EP0755387B1 (en) | Oxidative purification of biomass extracts containing taxol and cephalomannine using ozone and girard reagents | |
US7321831B2 (en) | Nucleic acid fragment-fixed electrode and its use |