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J-GLOBAL ID：201902243901206004   整理番号：19A1802628

多様なRNA開裂DNAザイムの発見とバイオセンシング応用【JST・京大機械翻訳】

Discovery and Biosensing Applications of Diverse RNA-Cleaving DNAzymes

著者 (7件)： Liu Meng (Department of Biochemistry and Biomedical Sciences, Michael G. DeGroote Institute of Infectious Disease Research, McMaster University, Ontario, Canada) ,  Liu Meng (Biointerfaces Institute, McMaster University, Ontario, Canada) ,  Liu Meng (School of Environmental Science and Technology, Key Laboratory of Industrial Ecology and Environmental Engineering (Ministry of Education), Dalian University of Technology, China) ,  Chang Dingran (Department of Biochemistry and Biomedical Sciences, Michael G. DeGroote Institute of Infectious Disease Research, McMaster University, Ontario, Canada) ,  Li Yingfu (Department of Biochemistry and Biomedical Sciences, Michael G. DeGroote Institute of Infectious Disease Research, McMaster University, Ontario, Canada) ,  Li Yingfu (Department of Chemistry and Chemical Biology, McMaster University, Ontario, Canada) ,  Li Yingfu (Biointerfaces Institute, McMaster University, Ontario, Canada)
資料名： Accounts of Chemical Research  (Accounts of Chemical Research)
巻： 50  号： 9  ページ： 2273-2283  発行年： 2017年 
JST資料番号： B0966A  ISSN： 0001-4842  CODEN： ACHRE4  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 結論:DNAに基づく酵素またはDNAザイムは自然界に存在することは知られていないが,試験管選択技術を用いてランダム配列DNAプールから分離することができる。1994年の最初のDNAザイムの報告以来,広い範囲の化学変換を触媒するための多くの触媒DNA分子が分離され研究されている。著者らの研究室はRNA含有基質を切断することができる多様なDNAザイムの探索において重要な関心を持ち,それらの配列要件と構造特性を決定し,バイオセンサとしてのそれらの可能性を調べている。本研究では,切断のためのRNAの各々の可能性のあるジヌクレオチド結合を標的とするDNAザイムを探索するために16の平行選択を行ったとき,「8-17」として知られる小DNAザイムの配列適応性に関する偶発的発見の記述から始めた。DNAザイム8-17はプリン含有結合を標的とするすべての選択プールを支配した。徹底的配列分析は,8-17が4つの完全に保存されたヌクレオチドの要求によって定義される多くの配列選択においてそれ自身を明らかにすることができることを明らか本研究は,8-17がピリミジン-ピリミジン結合に対して弱い活性を有するという事実にも曝露した。この情報を用いて,生理学的条件下でロバストな触媒活性を示す多様な非8-17DNAザイムの発見を進めた。これらのDNAザイムは,2つのWatson-Crick結合アームを介してそれらの基質と普遍的に相互作用し,長さと二次構造の複雑さを変化させる触媒コアを有することが分かった。RNA切断DNAザイムも酸性条件(pH3~5)で機能するように分離され,これらの分子は興味あるpHプロファイルを示し,その選択に用いたpHを正確に一致させる最も高い活性を示した。興味深いことに,これらのDNAザイムはそれらの構造を定義する際に非Watson-Crick相互作用を用いるように見える。最近,特異的バイオマーカーの事前同定を必要としない方法を用いて,大腸菌及びClostridium difficileのような特異的細菌病原体を認識できるリガンド応答RNA開裂蛍光原性DNAザイムの開発に着手した。代わりに,全体としての粗細胞外混合物をDNAザイム分離を駆動する標的として用いた。高い認識特異性は,DNAライブラリーが非意図細菌から調製した細胞混合物に対して負に選択される二重選択法により達成され,細菌病原体の特異的種または菌株から誘導された同じ混合物に対して陽性選択される。最後に,DNA複製とDNAザイムの相溶性は,RNA切断DNAザイムの作用を,等温DNA増幅技術である回転円増幅に特異的に結び付ける増幅機構の設計に役立つことを示した。これらの方法は,超高検出感度を達成するための大量のDNAアンプリコンの生産に対する分析活性化RNA切断DNAザイムの標的結合及び開裂活性の翻訳に適している。DNAの高い化学的安定性を考えると,10~16の異なるDNA配列を同時に評価することにより触媒DNA配列を発見する能力,単一DNAプールにおける多様なRNA切断DNAザイムへの接近可能性,及び環境毒素の治療診断又は現場検出のような励起応用のためのRNA切断DNAザイムの利用が期待される。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 触媒活性 ,  二次構造 ,  *RNA【核酸】 ,  酵素 ,  バイオマーカー ,  相互作用 ,  *DNA【核酸】 ,  蛍光 ,  大腸菌 ,  治療法 ,  触媒 ,  *バイオセンサ ,  診断
準シソーラス用語： 特異性 ,  *触媒活性DNA , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 核酸一般  (EB04010U)

タイトルに関連する用語 (6件)： RNA ,  開裂 ,  DNAザイム ,  発見 ,  バイオセンシング ,  応用