(57)【要約】      （修正有）【課題】ゲノムワイドに四重らせん構造を形成する部位を同定するための、新規な四重らせん構造検出プローブを提供する。【解決手段】下記一般式で表される化学構造を有する四重らせんＤＮＡ検出プローブ。2020100632.tif 000106【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式[I]で表される化学構造を有する四重らせんＤＮＡ検出プローブ。
【化１】
2020100632.tif 000103
式中、Ｘは、-CH2-、-NHC(NH)-、-CH(NH2)-、-C(NH)-、-NHCO-、-CO-、-NHCONHC(NH)-、シクロヘキサジエニレン基、又は、3,4,5,6-テトラヒドロピリミジン-2,6-イル基を表す。
Ｒ１は、単結合、炭素数１〜１２のアルキレン基、炭素数１〜１２のアルケニレン基又は炭素数１〜１２のアルキニレン基を表す。
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は、それぞれ独立に、水素原子、アミノ基若しくはグアニジノ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、アミノ基、グアニジノ基、アミノ基若しくはグアニジノ基を有していてもよい炭素数７〜１２のアラルキル基、アミノ基若しくはグアニジノ基を有していてもよいフェニル基、炭素数２〜６の複素環基又はハロゲン原子を表す。
Ｒ8は単結合、炭素数１〜１２のアルキレン基、炭素数１〜１２のアルケニレン基又は炭素数１〜１２のアルキニレン基を表す。
Ｑはシアニン蛍光色素を表す。
【請求項２】
シアニン蛍光色素のポリメチン部分の炭素数が５である請求項１記載のプローブ。
【請求項３】
シアニン蛍光色素が下記一般式[II]で表される請求項２記載のプローブ。
【化２】
2020100632.tif 000104
式中、Ｒ9は水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。
各円弧は、Ｎをヘテロ原子として含む環状構造（縮合環である場合を包含する）を示す。
【請求項４】
シアニン蛍光色素が下記一般式[III]で表される請求項３記載のプローブ。
【化３】
2020100632.tif 000105
式中、Ｒ9'は炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12及びＲ13は互いに独立して水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。
【請求項５】
上記一般式[III]において、Ｒ9'、Ｒ10及びＲ11は全てメチル基である請求項４記載のプローブ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のプローブと、被検ＤＮＡ又はその断片とを接触させ、ゲノムＤＮＡ又はその断片に結合したプローブを検出することを含む、被検ＤＮＡ中の四重らせん構造の検出方法。
【請求項７】
前記被検ＤＮＡがゲノムＤＮＡ又はその断片である請求項６記載の方法。
【請求項８】
請求項６又は７記載の方法により検出された、四重らせん部位に結合する物質をスクリーニングすることを含む、四重らせん結合物質のスクリーニング方法。
【請求項９】
配列番号１〜２０１８の各配列中に形成される四重らせん部位に結合する物質をスクリーニングすることを含む四重らせん結合物質のスクリーニング方法。
【請求項１０】
配列番号１〜２０１８に示される塩基配列と９０％以上の配列同一性を有し、四重らせん構造を持つ、ＤＮＡデコイ分子。
【請求項１１】
配列番号１〜２０１８に示される塩基配列を持つ請求項９記載のＤＮＡデコイ分子。
【請求項１２】
配列番号１〜２０１８に示される塩基配列又は該塩基配列と９０％以上の配列同一性を有する塩基配列を持つ各ポリヌクレオチドの全部又は一部から成るライブラリーを作製し、該ライブラリーと標的物質とを接触させ、標的物質と結合したポリヌクレオチドを同定し、同定されたポリヌクレオチドを合成することを含む、標的物質と結合するアプタマーの製造方法。
【請求項１３】
請求項８又は９記載のスクリーニング方法によりスクリーニングされた四重らせん結合物質を製造することを含む、四重らせん結合物質の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四重らせんＤＮＡ検出プローブ及びそれを用いた四重らせん構造の検出方法並びに四重らせん結合物質のスクリーニング方法並びに四重らせん構造を持つＤＮＡデコイ分子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲノムＤＮＡ中には、ＤＮＡが四重らせん(G-quadruplex)構造を持っている箇所が種々存在することが知られている。これらの四重らせん構造は、重要な生物学的メカニズムに関与している。例えば、四重らせん構造の形成は、テロメアを大幅に短縮させ、続いて、テロメアの末端に結合しているＴＲＦ２及び／又はＰｏｔ１が解離することにより、がん細胞のアポトーシスを引き起こすものである。また、ｃ−ｋｉｔとｃ−ｍｙｃの転写活性が、プロモーター領域での四重らせん構造の形成により抑制されることが、インビトロの実験で示されている。従って、強力で特異的に四重らせん構造に結合する物質は、生物学的ツールとなるだけでなく、抗がん剤の候補となりうるため、四重らせん構造に強力に結合する物質の開発を目的とした研究が盛んに行われている。
【０００３】
本出願人は、先に、四重らせん構造に特異的に結合して四重らせん構造を検出することができる、四重らせん構造の検出プローブを開発し、特許出願した（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2010-30999号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、新規な四重らせん構造検出プローブを提供し、それを用いてゲノムワイドに四重らせん構造を形成する部位を同定することである。また、本発明の目的は、このようにして同定された四重らせん構造部位に結合する物質をスクリーニングする方法を提供することである。さらに本発明の目的は、このようにして同定された四重らせん構造部位と他の物質との結合を競合的に阻害する、ＤＮＡデコイ分子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明者らは、鋭意研究の結果、特許文献１記載の四重らせん構造検出プローブにおける蛍光色素を、特許文献１には記載も示唆もされていない蛍光色素に変更した四重らせん構造検出プローブを用いることにより、ゲノムワイドに四重らせん構造を形成する部位を同定することに初めて成功し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、一般式[I]で表される化学構造を有する四重らせんＤＮＡ検出プローブを提供する。
【０００８】
【化１】
2020100632.tif 000002
【０００９】
式中、Ｘは、-CH2-、-NHC(NH)-、-CH(NH2)-、-C(NH)-、-NHCO-、-CO-、-NHCONHC(NH)-、シクロヘキサジエニレン基、又は、3,4,5,6-テトラヒドロピリミジン-2,6-イル基を表す。
Ｒ１は、単結合、炭素数１〜１２のアルキレン基、炭素数１〜１２のアルケニレン基又は炭素数１〜１２のアルキニレン基を表す。
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は、それぞれ独立に、水素原子、アミノ基若しくはグアニジノ基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、アミノ基、グアニジノ基、アミノ基若しくはグアニジノ基を有していてもよい炭素数７〜１２のアラルキル基、アミノ基若しくはグアニジノ基を有していてもよいフェニル基、炭素数２〜６の複素環基又はハロゲン原子を表す。
Ｒ8は単結合、炭素数１〜１２のアルキレン基、炭素数１〜１２のアルケニレン基又は炭素数１〜１２のアルキニレン基を表す。
Ｑはシアニン蛍光色素を表す。
【００１０】
また、本発明は、上記本発明のプローブと、被検ＤＮＡ又はその断片とを接触させ、ゲノムＤＮＡ又はその断片に結合したプローブを検出することを含む、被検ＤＮＡ中の四重らせん構造の検出方法を提供する。さらに本発明は、上記本発明の方法により検出された、四重らせん部位に結合し、該部位の近傍に位置する遺伝子の発現を増大又は減少させる物質をスクリーニングすることを含む、四重らせん結合物質のスクリーニング方法を提供する。さらに本発明は、配列番号１〜２０１８の各配列中に形成される四重らせん部位に結合する物質をスクリーニングすることを含む四重らせん結合物質のスクリーニング方法を提供する。さらに、本発明は、配列番号１〜２０１８に示される塩基配列と９０％以上の配列同一性を有し、四重らせん構造を持つ、ＤＮＡデコイ分子を提供する。さらに本発明は、配列番号１〜２０１８に示される塩基配列又は該塩基配列と９０％以上の配列同一性を有する塩基配列を持つ各ポリヌクレオチドの全部又は一部から成るライブラリーを作製し、該ライブラリーと標的物質とを接触させ、標的物質と結合したポリヌクレオチドを同定し、同定されたポリヌクレオチドを合成することを含む、標的物質と結合するアプタマーの製造方法を提供する。さらに本発明は、上記本発明のスクリーニング方法によりスクリーニングされた四重らせん結合物質を製造することを含む、四重らせん結合物質の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、ゲノムワイドに四重らせん構造を形成する部位を同定することが可能な新規な四重らせん構造検出プローブが提供され、これを用いてゲノムワイドに四重らせん構造を形成する部位が初めて同定された。本発明により同定された四重らせん構造部位と結合する物質は、該四重らせん構造部位の近傍に位置する遺伝子の発現制御に影響を与える可能性が高く、有効な抗がん剤や有用な分子遺伝学の研究ツール等の候補となり得る。また、本発明により同定された四重らせん構造部位と同じ構造を持つＤＮＡデコイ分子は、該四重らせん構造部位と結合する物質と競合的に結合するものであるから、該四重らせん構造部位への該物質の結合を阻害するものであり、有効な抗がん剤や有用な分子遺伝学の研究ツール等の候補となり得る。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記の通り、本発明の四重らせん構造検出プローブは、上記一般式[I]で表される構造を有する。一般式[I]中、Ｑはシアニン蛍光色素を表す。シアニン蛍光色素は、蛍光を発する部分として、ポリメチン鎖を持つことを特徴とする一群の蛍光色素である。シアニン蛍光色素中のポリメチン部分の炭素数は通常、３〜７程度であり、５であるものが好ましい。特に、ポリメチン部分の炭素数が５である下記一般式[II]で表される構造を有するものが好ましい。
【００１３】
【化２】
2020100632.tif 000003
【００１４】
式中、Ｒ9は水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示し、各円弧は、Ｎをヘテロ原子として含む環状構造（縮合環である場合を包含する）を示す。
【００１５】
上記一般式[II]で表されるシアニン蛍光色素の中でも、下記一般式[III]で表されるものが好ましい。
【００１６】
【化３】
2020100632.tif 000004
【００１７】
式中、Ｒ9'は炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12及びＲ13は互いに独立して水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を示す。
【００１８】
下記実施例において具体的に用いたプローブは、一般式[III]中のＲ9'、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12及びＲ13が全てメチル基であるものである。
【００１９】
本発明のプローブにおいて、シアニン蛍光色素以外の部分の構造は、特許文献１に記載されているプローブの構造と同様であり、各符号の定義は上記した通りである。一般式[I]中のＸは、−ＣＨ２−又は−ＮＨＣ（ＮＨ）−とすることが好ましく、特に、−ＣＨ２−とすることが好ましい。Ｒ１は、炭素数１〜１２のアルキレン基とすることが好ましく、より好ましくは、炭素数１〜７の直鎖状のアルキレン基とすることが好ましい。Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は、それぞれ独立に、水素原子、アミノ基若しくはグアニジノ基を有していてもよい炭素数１〜７のアルキル基であることが好ましく、これらの全てが水素原子であるものが合成が容易で四重らせん構造との結合性も高く好ましい。Ｒ8は炭素数１〜７のアルキレン基であるものが好ましい。
【００２０】
下記実施例において具体的に用いたプローブは、上記一般式[I]において、Ｘが−ＣＨ２−、Ｒ１が炭素数３のアルキレン基、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が全て水素原子、Ｒ8が炭素数５のアルキレン基であるものである。
【００２１】
本発明の検出プローブは、シアニン蛍光色素以外の部分は、特許文献１に記載された方法により製造することができ、一方、シアニン蛍光色素自体は、他の化合物との結合が容易なものが種々公知であり、Cy5等の市販品も利用可能であるので、当業者が容易に製造することができ、下記実施例にも具体的な製造方法が記載されている。
【００２２】
本発明の四重らせん構造検出プローブは、ＤＮＡの四重らせん構造部位に特異的に結合するので、本発明のプローブと、被検ＤＮＡ又はその断片とを接触させ、ゲノムＤＮＡ又はその断片に結合したプローブを検出することにより、被検ＤＮＡ中の四重らせん構造を検出することができる。被検ＤＮＡとしては、ゲノムＤＮＡ又はその断片が好ましく、特に多数のゲノムＤＮＡの断片をチップ上に固相化してＤＮＡチップとしたものが好ましい。四重らせん構造はプロモーター領域やCpG（シトシン(C)(5'側）とグアニン(G)が１個のリン酸エステル(p)を介して結合している部分）部位を複数含む領域(CpG islandと呼ばれる）に多く含まれることが予測されていることから、ゲノムＤＮＡのうち、プロモーターやCpG islandを含む断片だけをチップ上に固定化したものを対象として検出操作を行うことが効率的で望ましい。
【００２３】
検出操作自体は、本発明の検出プローブを用いる点を除けば、公知の方法と同様であり、検出プローブを緩衝液中に溶解した溶液を、被検ＤＮＡと接触させ、インキュベーション後、洗浄し、洗浄後に被検ＤＮＡと結合している蛍光色素の蛍光を検出することにより行うことができる。具体的な操作方法は下記実施例に詳述されている。
【００２４】
上記方法により蛍光が検出された部位は、本発明の検出プローブが結合している部位である。これらのうち、四重らせん構造をとるためには、グアニン(G)の２連続配列が４箇所以上必要であるので、検出された部位のうち、GGを４箇所以上含むものが四重らせん構造部位であると判定できる。実際、下記実施例において、検証した全ての配列において、四重らせん構造が確認された。
【００２５】
マウスのCpG island及びヒトのCpG islandを含むゲノムＤＮＡを対象として上記方法を行った結果（下記実施例参照）、マウスについて1998配列、ヒトについて2018配列が四重らせん構造部位を含むものと同定された。同定された、ヒトのCpG islandを含む塩基配列を下記表１及び配列番号１〜２０１８に示す。また、表１には、各四重らせん構造部位の近傍に位置する遺伝子名も記載されている。ここで、「近傍に位置する」とは、プローブ配列から上流5kbp及び下流5kbp中に転写開始点が含まれる遺伝子を意味する。
【００２６】
【表１−１】
2020100632.tif 000005
【００２７】
【表１−２】
2020100632.tif 000006
【００２８】
【表１−３】
2020100632.tif 000007
【００２９】
【表１−４】
2020100632.tif 000008
【００３０】
【表１−５】
2020100632.tif 000009
【００３１】
【表１−６】
2020100632.tif 000010
【００３２】
【表１−７】
2020100632.tif 000011
【００３３】
【表１−８】
2020100632.tif 000012
【００３４】
【表１−９】
2020100632.tif 000013
【００３５】
【表１−１０】
2020100632.tif 000014
【００３６】
【表１−１１】
2020100632.tif 000015
【００３７】
【表１−１２】
2020100632.tif 000016
【００３８】
【表１−１３】
2020100632.tif 000017
【００３９】
【表１−１４】
2020100632.tif 000018
【００４０】
【表１−１５】
2020100632.tif 000019
【００４１】
【表１−１６】
2020100632.tif 000020
【００４２】
【表１−１７】
2020100632.tif 000021
【００４３】
【表１−１８】
2020100632.tif 000022
【００４４】
【表１−１９】
2020100632.tif 000023
【００４５】
【表１−２０】
2020100632.tif 000024
【００４６】
【表１−２１】
2020100632.tif 000025
【００４７】
【表１−２２】
2020100632.tif 000026
【００４８】
【表１−２３】
2020100632.tif 000027
【００４９】
【表１−２４】
2020100632.tif 000028
【００５０】
【表１−２５】
2020100632.tif 000029
【００５１】
【表１−２６】
2020100632.tif 000030
【００５２】
【表１−２７】
2020100632.tif 000031
【００５３】
【表１−２８】
2020100632.tif 000032
【００５４】
【表１−２９】
2020100632.tif 000033
【００５５】
【表１−３０】
2020100632.tif 000034
【００５６】
【表１−３１】
2020100632.tif 000035
【００５７】
【表１−３２】
2020100632.tif 000036
【００５８】
【表１−３３】
2020100632.tif 000037
【００５９】
【表１−３４】
2020100632.tif 000038
【００６０】
【表１−３５】
2020100632.tif 000039
【００６１】
【表１−３６】
2020100632.tif 000040
【００６２】
【表１−３７】
2020100632.tif 000041
【００６３】
【表１−３８】
2020100632.tif 000042
【００６４】
【表１−３９】
2020100632.tif 000043
【００６５】
【表１−４０】
2020100632.tif 000044
【００６６】
【表１−４１】
2020100632.tif 000045
【００６７】
【表１−４２】
2020100632.tif 000046
【００６８】
【表１−４３】
2020100632.tif 000047
【００６９】
【表１−４４】
2020100632.tif 000048
【００７０】
【表１−４５】
2020100632.tif 000049
【００７１】
【表１−４６】
2020100632.tif 000050
【００７２】
【表１−４７】
2020100632.tif 000051
【００７３】
【表１−４８】
2020100632.tif 000052
【００７４】
【表１−４９】
2020100632.tif 000053
【００７５】
【表１−５０】
2020100632.tif 000054
【００７６】
【表１−５１】
2020100632.tif 000055
【００７７】
【表１−５２】
2020100632.tif 000056
【００７８】
【表１−５３】
2020100632.tif 000057
【００７９】
【表１−５４】
2020100632.tif 000058
【００８０】
【表１−５５】
2020100632.tif 000059
【００８１】
【表１−５６】
2020100632.tif 000060
【００８２】
【表１−５７】
2020100632.tif 000061
【００８３】
【表１−５８】
2020100632.tif 000062
【００８４】
【表１−５９】
2020100632.tif 000063
【００８５】
【表１−６０】
2020100632.tif 000064
【００８６】
【表１−６１】
2020100632.tif 000065
【００８７】
【表１−６２】
2020100632.tif 000066
【００８８】
【表１−６３】
2020100632.tif 000067
【００８９】
【表１−６４】
2020100632.tif 000068
【００９０】
【表１−６５】
2020100632.tif 000069
【００９１】
【表１−６６】
2020100632.tif 000070
【００９２】
【表１−６７】
2020100632.tif 000071
【００９３】
【表１−６８】
2020100632.tif 000072
【００９４】
【表１−６９】
2020100632.tif 000073
【００９５】
【表１−７０】
2020100632.tif 000074
【００９６】
【表１−７１】
2020100632.tif 000075
【００９７】
【表１−７２】
2020100632.tif 000076
【００９８】
【表１−７３】
2020100632.tif 000077
【００９９】
【表１−７４】
2020100632.tif 000078
【０１００】
【表１−７５】
2020100632.tif 000079
【０１０１】
このような四重らせん構造部位に結合する物質は、表１に記載されている各近傍遺伝子の機能発揮や発現に影響を与える可能性があり、有効な抗がん剤や有用な分子遺伝学の研究ツール等の候補となり得るものである。従って、本発明は、本発明の方法により検出された、四重らせん部位に結合する物質をスクリーニングすることを含む、四重らせん結合物質のスクリーニング方法をも提供するものである。また、本発明により、配列番号１〜２０１８の各配列が同定されたので、本発明は、これらの各配列中に形成される四重らせん部位に結合する物質をスクリーニングすることを含む四重らせん結合物質のスクリーニング方法をも提供するものである。なお、四重らせん構造部位に結合する物質のスクリーニングは、例えば、次のようにして行うことができる。各配列をFAM等、FRETドナーとなる蛍光団により修飾し、相補鎖をTAMRA等、FRETアクセプターとなる蛍光団により修飾し、このDNAをアニーリングし、種々の物質を加え、FRETが観察されなくなるものが、四重らせんに結合する物質として同定できる。（参考文献：Nucleic Acids Research、2011、Vol. 39、No. 4 e21）
【０１０２】
あるいは、任意の標的物質に結合するアプタマーを、配列番号１〜２０１８又はこれらと類似する配列を持つポリヌクレオチドからスクリーニングすることもできる。すなわち、配列番号１〜２０１８に示される塩基配列又は該塩基配列と９０％以上の配列同一性（配列同一性の定義は後述）を有する塩基配列を持つ各ポリヌクレオチドの全部又は一部から成るライブラリーを作製し、該ライブラリーと標的物質とを接触させ、標的物質と結合したポリヌクレオチドを同定することにより、上記スクリーニングを行うことができる。より具体的に説明すると、本願発明者らは、これまでにプロモーター中に含まれる四重らせん構造を含む領域と同一の塩基配列を有する一本鎖ポリヌクレオチドが、そのままでアプタマーとして機能し、該アプタマーは、そのプロモーターが制御する構造遺伝子の遺伝子産物又は該遺伝子産物の関連遺伝子産物と結合することを見出している。例えば、VEGFA、PDGFA、RB1がそのプロモーター中に含まれる四重らせんDNAに結合することを示している。つまり、本発明で同定した配列番号１〜２０１８配列はその近傍に存在する遺伝子がコードするタンパク質に結合する可能性があるため、配列番号１〜２０１８に示される塩基配列又は該塩基配列と９０％以上の配列同一性（配列同一性の定義は後述）を有する塩基配列を持つ各ポリヌクレオチドの全部又は一部から成るライブラリーを用いれば、配列番号１〜２０１８の近傍に位置する遺伝子がコードするタンパク質及びその関連タンパク質に対するアプタマーを容易に取得できる。スクリーニングされたアプタマーは、市販のDNA合成機等を用いて容易に化学合成することができる。また、アプタマーは、酵素反応を利用した周知の核酸増幅法により合成することも可能であり、特にアプタマーがRNAである場合、酵素反応を利用した周知のRNA増幅法により合成することもできる。
【０１０３】
また、特定のＤＮＡ領域に結合する物質が、該ＤＮＡ領域に結合することを競合的に阻害する物質としてＤＮＡデコイが知られている。ＤＮＡデコイは、対象となるＤＮＡ領域と、最も好ましくは同一の塩基配列を持つＤＮＡ分子であり、ＤＮＡデコイが細胞中に共存することにより、本来、そのＤＮＡ領域に結合すべき物質のうちの一部は、デコイ分子と結合するため、そのＤＮＡ領域と結合する物質の量を低減させることができる。従って、本発明はまた、配列番号１〜２０１８の各配列と９０％以上、好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９９％以上、最も好ましくは１００％の配列同一性を有し、四重らせん構造を持つＤＮＡデコイ分子をも提供する。なお、ここで、配列同一性は、２つの配列を、一致塩基数が最大になるように並べ（ギャップが存在する場合にはギャップを入れる）、一致する塩基数を前塩基数（２つの配列の塩基数が異なる場合には大きい方の塩基数）で除した値であり、周知のプログラムにより容易に算出できる。
【０１０４】
以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０１０５】
実施例１
１．  検出プローブの作製
下記式で示される構造を有する四重らせん構造検出プローブ（L1Cy5-7OTD）を作製した。
【０１０６】
【化４】
2020100632.tif 000080
【０１０７】
すなわち、７つのオキサゾールからなる大環状構造を有し、側鎖としてＣｙ５基を有するL1Cy5-7OTDを、次のスキームに従って合成した。
【０１０８】
【化５】
2020100632.tif 000081
【０１０９】
（１）反応ａ
トリオキサゾール１（1070mg)を、ＴＨＦと水の混合溶媒(混合比率3:1 = v/v 30mL)に溶かし、一水和水酸化リチウム（98mg)を加えることにより、カルボン酸を生成させた。反応は、0℃で45分間行った。反応溶液をイオン交換樹脂Dowex50WX4（商品名）により中和し、樹脂を濾液により除き、濾液を精製することなく次の反応に用いた。
【０１１０】
（２）反応ｂ
トリオキサゾール２（1020mg)を、水素をエアレーションしたテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）とメタノールの混合溶媒(混合比率1:1 = v/v 30mL)に溶解し、水酸化パラジウム／炭素の存在下（30mg)に、ベンジルオキシカルボニル基（Ｃｂｚ）を脱離した。反応は、25℃で14時間行った。反応溶液を珪藻土により濾過し、濾液を精製することなく次の反応に用いた。
【０１１１】
（３）反応ｃ
トリオキサゾール１から合成したカルボン酸と、トリオキサゾール２から合成したアミンとを、ＴＨＦ、水およびＭｅＯＨの混合溶媒に溶かし、Ｎ−メチルモルホリン４−（４，６−ジメトキシ−１，３，５−トリアジン−２−イル）−４−メチルモルホルニウムクロライド（ＤＭＴ−ＭＭ）（986mg)とＮ−メチルモルホリン（ＮＭＭ）（400μL)を加えることにより、９１％の収率で直鎖状ヘキサオキサゾール３を1.64g得た。反応は、25℃で25時間行った。
【０１１２】
（４）反応ｄ−ｆ
反応ａと同じ条件で、ヘキサオキサゾール３のＣｂｚ基を脱離させ、反応ｂと同じ条件で、ヘキサオキサゾール３のメチルエステルを脱保護した。その後、生じたアミノ酸を、ジイソプロピルエチルアミン（ＥｔｉＰｒ２Ｎ） (250μL)、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（179mg)及びジフェニルリン酸アジド（ＤＰＰＡ）（320μL)を加えたＮ‘Ｎ−ジメチルホルムアミドとジクロロメタン(1:2 = v/v 100mL)の混合溶媒中に、３ｍＭとなるよう高希釈して環化し、ヘキサオキサゾール３から６９％の収率で大環状ビスアミド４を179mg得た。反応は、25℃で3日間行った。
【０１１３】
（５）反応ｇ−ｉ
大環状ビスアミド４（228mg)をＴＨＦ (40mL)に溶かし、ＨＦ・ピリジン (1.6mL)により、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル（ＴＢＳ）基を脱保護し、メタンスルホニルクロリド（ＭｓＣｌ）（110μL)とトリエチルアミン（Ｅｔ３Ｎ）（300μL)によるメシレーション後（25℃、1時間）、ジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）（420μL)の処理（25℃、1時間）により９６％の収率でオレフィン５を186mg得た。
【０１１４】
（７）反応ｊ
アセトニトリル溶媒中において、オレフィン５（25mg)をＮ−ブロムスクシンイミド（ＮＢＳ）（7mg)、さらに炭酸セシウム（59mg)により環化して（65℃、14時間）、３６％の収率でヘプタオキサゾール６を9mg得た。
【０１１５】
（８）反応ｋ及びｌ
クロロホルム (9.5mL) 溶媒中において、ヘプタオキサゾール６のｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル（Ｂｏｃ）基をトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）（0.5mL)により脱保護し（25℃、24時間）、９９％の収率でアミンを得た。その後得られたアミン (19mg) をDMF (1mL) 中、炭酸水素ナトリウム (23mg) 中、蛍光色素であるＣｙ５と連結したスクシンイミド (25mg) と反応させた。反応は、６０℃で３６時間行い、７８％の収率で生成物（Ｌ１Ｃｙ５−７ＯＴＤ）を21mg得た。
【０１１６】
（９）ＮＭＲスペクトル測定
上記スキームにより合成されたＬ１Ｃｙ５−７ＯＴＤについて、重水素置換溶媒中において核磁気共鳴装置で測定を行い、ＮＭＲスペクトルを測定した。その結果は以下のとおりである。
【０１１７】
1H NMR (500 MHz、ref 2.5 ppm for DMSO d-6)
δ9.05 (1H、s)、9.02 (1H、s)、8.99 (1H、s)、8.98 (1H、s)、8.97 (1H、s)、8.96 (1H、s)、8.84 (1H、s)、8.65-8.63 (1H、d、J = 7.45 Hz)、8.29-8.24 (2H、dd、J = 13.75、12.60 Hz)、7.72 (1H、m)、7.60-7.54 (2H、d、J = 7.45 Hz)、7.38-7.18 (4H、m)、6.48 (1H、d、J = 12.60 Hz)、6.24-6.21 (1H、d、J = 13.75 Hz)、6.20-6.17 (1H、d、J = 13.75 Hz)、5.51 (1H、m)、4.07 (1H、t、J = 7.45)、2.93 (2H、m)、2.02-1.05 (29H、m)
【０１１８】
13C NMR (125 MHz、ref 49.0 ppm for DMSO d-6)
δ173.07、172.38、171.48、163.97、159.41、155.80、155.63、155.35、155.23、155.08、154.63、153.66、143.07、142.61、141.84、140.92、140.84、140.63、140.40、139.69、138.94、138.87、138.60、136.51、129.97、129.62、128.68、128.12、124.53、124.43、122.16、122.05、110.86、103.06、102.92、69.68、48.69、47.53、37.91、34.91、33.82、31.00、28.45、27.01、26.86、26.47、25.57、24.72、21.25.
【０１１９】
（１０）質量分析
上記スキームにより合成されたＬ１Ｃｙ５−７ＯＴＤについて、ＥＳＩ−ＭＳ装置にて測定を行い、分子量を測定したところ、分子量は1062.4304であった。また、得られた分子量値から元素組成を推定したところC59H56N11O9（理論値1062.4263）であった。この結果から目的の化合物が合成できたことを確認した。
【０１２０】
（１１）ＨＰＬＣ測定
上記スキームにより合成されたＬ１Ｃｙ５−７ＯＴＤについて、逆相カラムを用いた分析を行い、純度を測定したところ９９％以上であった。
【０１２１】
実施例２  マウスゲノムＤＮＡ解析及び評価
１．  マウスゲノムＤＮＡ解析
実施例１で作製した検出プローブを用いてマウスゲノムＤＮＡを解析した。被検ＤＮＡは、マウスゲノムＤＮＡ中のCpG islandのみ（約16000個）をチップ上に固相化したＤＮＡマイクロアレイ(Agilent社製G4811A)であった。具体的には以下の操作を行った。
【０１２２】
(1) 終濃度10 nM L1Cy5-7OTDをBuffer A (50mM Tris-HCl (pH7.5)、100mM KCl、1×Hi-RPM Hybridization Buffer (Agilent))を用いて調製した。
(2) ガスケットスライド（Agilent）に(1)で調製した10 nM L1Cy5-7OTDを240μL加え、そこにMouse CpG island array (Agilent、G4811A)を乗せ、ハイブリチャンバーにセットとした。
(3) ハイブリチャンバーにセットしたアレイをハイブリゼーションオーブン(Agilent)にセットし、25℃、1時間、20 rpmでインキュベートした。
(3) 1時間後、ハイブリチャンバーを解体し、アレイをBuffer B (50mM Tris-HCl (pH7.5)、100mM KCl)中で5分間、25℃で洗浄した。
(4) 洗浄後、アレイをAgilent DNA Microarray scanner with surescan High resolution thchnology (Agilent)を用いてスキャンし、蛍光画像を得た。
(5) 得られた蛍光画像から、各プローブの蛍光強度(rProcessedSignal)及び塩基番号をAgilent Feature Extraction及びAgilent Genomic Workbenchを用いて抽出した。
(6) すべてのプローブの蛍光強度の平均値(394)に対して十分高い蛍光強度を示したプローブ(1705以上)をMicrosoft Excelにより抽出した。その結果、3122配列が抽出された。
(7) 抽出された3122配列の内、グアニンの2連続配列を4箇所以上含む配列のみ抽出した。その結果、1998配列を抽出することができた。
【０１２３】
２．ルシフェラーゼレポーターアッセイ
上記１により同定された、四重らせん構造部位を持つ塩基配列のうち、いくつかのものについて、近傍遺伝子に対する影響をルシフェラーゼレポーターアッセイにより調べた。具体的には以下の操作を行った。
【０１２４】
(1) C57BL/6マウスゲノムDNAを鋳型として、Txndc5、Shd、Metrnl、Nup107、Rab1b、Smarcd1 CpG island (CGI)を以下の条件でPCR増幅した。
【０１２５】
【表２】
2020100632.tif 000082
【０１２６】
【表３】
2020100632.tif 000083
【０１２７】
【表４】
2020100632.tif 000084
【０１２８】
(2) PCR産物をWizard（登録商標） SV Gel and PCR Clean-Up System(Promega)を用いて精製し、以下の組成でPCR産物とSfiI (NEB)を混合し、50℃2時間インキュベートすることによりPCR産物を切断した。
【０１２９】
【表５】
2020100632.tif 000085
【０１３０】
(3) (2)と同様にホタルルシフェラーゼ遺伝子を持つpGL4.10[luc] vector (promega)をSfiIで切断した。組成は以下に示す。
【０１３１】
【表６】
2020100632.tif 000086
【０１３２】
(4) (2)、(3)で切断したPCR産物及びpGL4 vectorを1%アガロースを用いて電気泳動し、目的のバンドを切り出し、Wizard（商品名） SV Gel and PCR Clean-Up System(Promega)を用いて精製した。
【０１３３】
(5) (4)で調製したpGL4 vector (18 fmol)、PCR産物(54 fmol)を混合し、Quickligation(NEB)を用いて5min 室温でライゲーションした。組成は以下に示す。 
【０１３４】
【表７】
2020100632.tif 000087
【０１３５】
(6) (5)で得られたライゲーションサンプルを7μL用い、70μLのJM110コンピテントセル(Agilent)に加え、30分氷上でインキュベートした。30分後、ヒートショック(42℃45秒インキュベート後、氷上で2分間インキュベート)を行い、得られた菌体をアンピシリンを含むLBプレートにプレーティングし、37℃で一晩培養した。
(7) 得られたコロニーをピックアップし、3mLのLB培地で37℃で一晩培養した。
(8) 得られた菌体からPureYield（商品名）Plasmid Miniprep System(promega)を用いてプラスミドを調製した。
(9) 得られたプラスミドをシークエンスし、ルシフェラーゼ遺伝子上流の目的の位置に標的CpG islandがクローニングされていることを確認した。
(10) 600 fmolの各プラスミドとコントロールベクターである12 fmolのウミシイタケルシフェラーゼ遺伝子発現vector pGL4.74(promega)を混合し、Opti-MEM(Invitrogen)を用いて300μLに調整し、6μL Lipofectoamine2000 (Invitrogen)と294μLのOpti-MEMを加え、20分間室温でインキュベートした。
(11)前日に2.5×104 cell/wellで24wellプレートに播種したNIH3T3細胞の培地を400μLのOpti-MEMに交換し、そこに(10)で調製したプラスミド混合溶液を100μLずつ6wellに加え、37℃、5% CO2条件下で4時間インキュベートした。
(12) 4時間後、1uM 7OTDを含む培地又は7OTDを含まない培地に交換し、20時間37℃、5% CO2条件下で培養した。
(13) 20時間後、Dual-Luciferase reporter Assay system (promega)を用いて、ホタルルシフェラーゼ及びウミシイタケルシフェラーゼの発光量を定量した。発光量はARVOMX 1420 Multilabel counter(Perkin Elmer)を用いて定量した。
【０１３６】
(14) それぞれのホタルルシフェラーゼの発現量はコントロールベクターから発現したウミシイタケルシフェラーゼの発現量で標準化した。その結果、プロモーターをクローニングしていないベクターをトランスフェクションした場合と比較すると、Txndc5、Shd、Metrnl、Nup107、Rab1b、Smarcd1 CGIをクローニングした場合のホタルルシフェラーゼの発現量はそれぞれ7.9、2.9、0.5、0.8、517、34倍になった(表８)。つまり、Txndc5、Shd、Rab1b、Smarcd1 CGIはNIH 3T3細胞中でプロモーター活性を持つことが示された。1μM Gqリガンドを培地に加えるとTxndc5又はRab1b CGIをクローニングしたvectorではホタルルシフェラーゼの発現量の上昇が観察された。つまり、Txndc5 CGIとRab1b CGIはG4構造を形成することにより、転写活性が上昇することが示唆された。
【０１３７】
【表８】
2020100632.tif 000088
【０１３８】
３．  ゲルシフトアッセイ
１で同定された1998配列の中から配列（下記表９）をランダムに選択し、これら97配列が実際にL1Cy5-7OTDと結合するかゲルシフトアッセイを実施した。
【０１３９】
【表９−１】
2020100632.tif 000089
【０１４０】
【表９−２】
2020100632.tif 000090
【０１４１】
【表９−３】
2020100632.tif 000091
【０１４２】
【表９−４】
2020100632.tif 000092
【０１４３】
その結果、すべてのプローブDNAがL1Cy5-7OTDと結合していることが確認された。また、これら97配列がG4構造を形成しているかCDスペクトルを測定したところ、G4構造特有のCDスペクトルを示したことから、これらがG4構造を形成していることが確認された。なお、この操作は具体的には次のように行った。
【０１４４】
(1) 500μM L1Cy5-7OTDを25 mM Tris-HCl (pH7.0)、250mM KClを用いて調製した。
(2) (1)で調製した500μM L1Cy5-7OTD 1.0μLに、25 mM Tris-HCl (pH7.0)、250mM KClを5.0μL、150mg/mL Ficol 400水溶液を2.0μL、種々の50μM DNAを2.0μL加え、これを電気泳動サンプルとした(L1Cy5-7OTDの終濃度は50μM、DNAの終濃度は10μM)。また、10 bp DNA ladder (Invitrogen) を、同量の150mg/mL Ficol 400水溶液と混合し、これを泳動用DNAラダーとした。
(3) 12%非変性ポリアクリルアミドゲルに、(2)で調製した電気泳動サンプル0.5μLおよび泳動用DNAラダー2.0μLをロードし、1×TBE bufferを用いて100 Vで10分間、その後200 Vで30分間電気泳動を行った。
(4) 泳動開始から40分後、ゲルをゲル板から外し、染色液A (1.0mg/mL Stains-all（商品名） ホルムアミド溶液200μLを染色バッファー（10% ホルムアミド、25% 2-プロパノール、65% 15 mM Tris (pH 8.8) 混合溶液100mL）に加えたもの) を用いて振とう撹拌により15分間染色した。
(5) 15分後、ゲルを染色液Aから取り出し、染色液B (10mg/mL エチジウムブロミド水溶液 10μLを1×TAE buffer 200mLに加えたもの) を用いて振とう撹拌により5分間染色した。
(6) 5分後、ゲルを染色液Bから取り出し、1×TBE bufferを用いて振とう撹拌により15分間脱色した。
(7) 脱色後、ゲルをTyphoon 8600 (GE Healthcare) を用いてスキャンし、ゲルの画像を得た。なお、フィルターは580-640 band pass filter（Stains-allおよびエチジウムブロミド検出用）および640-700 band pass filter（Cy5検出用）を用いた。
(8) DNAを染色した蛍光画像（緑）及びL1Cy5-7OTDの蛍光画像（赤）をImageJを用いてmergeし、L1Cy5-7OTDがDNAに結合しているか解析した。
(9)その結果、解析した97配列すべてがL1Cy5-7OTDと結合していることが確認できた。
【０１４５】
５．  CDスペクトル解析
さらに以下の通り、CDスペクトル解析を行い、四重らせん（G-quadruplex）構造の種類を調べた。
【０１４６】
(1) 200μM L1Cy5-7OTDを50mM Tris-HCl (pH7.5)、100mM KClを用いて調製した。
(2) (1)で調製した200μM L1Cy5-7OTD 1μLに50mM Tris-HCl (pH7.5)、100mM KCl bufferを97μL、種々の50μM DNA 2.0μLを加え、これらをCDスペクトル測定サンプルとした。また、リガンド非存在化の場合と比較するため50mM Tris-HCl (pH7.5)、100mM KCl buffer 98μLに種々の50μM DNA 2.0μLを加えたものも別途調製した。
(3) (2)で調製したCDスペクトル測定サンプル全量を、石英セル (Agilent、Microcell 50μL 10mM Path UV) に入れ、J-720 (JASCO) を用いて測定した。測定条件は、25℃において以下のように設定した。
【０１４７】
【表１０】
2020100632.tif 000093
【０１４８】
(4) 測定したスペクトルを、スペクトルマネージャーを用いてtxt.ファイルに変換し、グラフを作成した。
(5)以下の基準をもとに解析したDNAが3種類のG4構造（parallel type、anti-parallel type、hybrid type）のうち、どの構造を形成するか検討した。
【０１４９】
【表１１】
2020100632.tif 000094
【０１５０】
(6) その結果、L1Cy5-7OTD非存在下において、#60_SP130_CGI、#70_NCOR2_CGIはanti-parallel type G-quadruplex構造を形成し、#11_SMRD1_CGI、#21_SPAS2_CGI、#27_BAI1_CGI、#30_BRM1L_CGI、#38_KDM5B_CGI、#48_MED4_CGI、#51_UBP11_CGI、#94_EDC3_CGIはhybrid type G-quadruplex構造を形成し、残り87配列はすべてparallel type G-quadruplex構造を形成することが示された（添付ファイル名：120424_ＣＤスペクトル.pptx）。
(7)また、L1Cy5-7OTD存在下で構造が変わるDNA配列として、#60_SP13_CGI(anti-parallel typeからhybrid type)、#11_SMRD1_CGI（hybrid typeからparallel type）、#48_MED4_CGI（hybrid typeからparallel type）、#45_DLX1_CGI（parallel typeからhybrid type）に変化する配列を同定している。
【０１５１】
実施例３  ヒトゲノムＤＮＡ解析
(1) UCSC genome browser(カリフォルニア大学サンタクルーズ校により提供されているデータベース（http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgTracks?org=human）からすべてのヒトCpG island領域(28691箇所)の塩基番号を取得した。塩基番号はすべてhg19(UCSCヒトゲノム１９)に対応している。
(2) 28691箇所のCpG island領域の上流90bp、下流90bpを含む領域に対してagilent e-array（商品名）を用いてタイリングアレイを作製した。(Probe length: 60-mer、space:26-bp、probe #: 962646)
(3) 終濃度10 nML1Cy5-7OTDをBuffer A (50mM Tris-HCl (pH7.5)、100mM KCl、1×Hi-RPM Hybridization Buffer (Agilent))を用いて調製した。
(4) ガスケットスライド（Agilent）に(1)で調製した10 nM L1Cy5-7OTDを490μL加え、そこに作製したヒトタイリングアレイを乗せ、ハイブリチャンバーにセットした。
(5) ハイブリチャンバーにセットしたアレイをハイブリゼーションオーブン(Agilent)にセットし、25℃、1時間、4 rpmでインキュベートした。
(6) 1時間後、ハイブリチャンバーを解体し、アレイをBuffer B (50mM Tris-HCl (pH7.5)、100mM KCl)中で5分間、25℃で洗浄した。
(7) 洗浄後、アレイをAgilent DNA Microarray scanner with surescan High resolution thchnology (Agilent)を用いてスキャンし、蛍光画像を得た。
(8) 得られた蛍光画像から、各プローブの蛍光強度(rProcessedSignal)及び塩基番号をAgilent Feature Extractionを用いて抽出した。
(9) L1Cy5-7OTDが結合しているプローブの蛍光強度の閾値を5360とし、5360以上の蛍光強度を示したプローブをMicrosoft Excel（商品名）により抽出し、さらにそれらの内、グアニンの2連続配列を4箇所以上含む配列のみ抽出した。その結果、3594プローブが抽出された。
(11) ヒトゲノムにおいて、得られ3594プローブ配列上流5kbp、下流5kbp中に存在する遺伝子をUCSC genome browerから抽出し、各プローブ近傍に存在する遺伝子をリストアップし、近傍に遺伝子が存在する2018プローブのみリストアップした（上記表１）。
【０１５２】
実施例４    CDスペクトル解析（その２）
(1) 終濃度2.0μM L1Cy5-7OTDを50mM Tris-HCl(pH7.5)、100mM KClを用いてサンプルを調製した。
(2) (1)で調製した2.0μM L1Cy5-7OTD 98μLに、50μM DNA 2.0μLを加え、これをCDスペクトル測定サンプルAとした。また、同様に50mM Tris-HCl (pH7.5)、100mM KClに、50μM DNA 2.0μLを加え、これをCDスペクトル測定サンプルBとした。
(3) (2)で調製した二種のCDスペクトル測定サンプル全量を、石英セル (Agilent、Microcell 50μL 10mM Path UV) に入れ、J-720 (JASCO) を用いて測定した。測定条件は、25℃において以下のように設定した。
【０１５３】
【表１２】
2020100632.tif 000095
【０１５４】
(4) 測定したスペクトルを、スペクトルマネージャーを用いてtxt.ファイルに変換した。
(5) txtファイルのデータを基に、グラフを作成し、スペクトルを解析した。
(6) 上記表１１の基準をもとに解析したDNAが3種類のG4構造（parallel type、anti-parallel type、hybrid type）のうち、どの構造を形成するか検討した。
(7) その結果、L1Cy5-7OTD非存在下において、#60_SP130_CGIはanti-parallel type G-quadruplex構造を形成し、#13_DELE_CGI、 #95_CDC6_CGIはparallel type G-quadruplex構造を形成することが示された。
(8) また、L1Cy5-7OTD存在下では、#60_SP13_CGI、#13_DELE_CGI、#95_CDC6_CGIはいずれもhybrid typeのG-quadruplex構造に構造が変化することが示された。
【０１５５】
実施例５  DMSフットプリント
(1) 50mM Tris-HCl (pH7.5)を用いてDNAを終濃度5.0μMに希釈しサンプルAを100μL得た。同様に、50mM Tris-HCl (pH7.5)、100mM KClを用いてサンプルBを、50mM Tris-HCl (pH7.5)、100mM KCl、L1Cy5-7OTD 50μLを用いてサンプルCをそれぞれ調製した。
(2) (1)で調製したサンプルをそれぞれ100μLずつ 1.5mLチューブに分注した。
(3) (2)を95℃で3分間静置した後、徐々に室温まで冷却した。
(4) ジメチル硫酸 (DMS) をエタノールで希釈することにより、 5.0% DMSを120μL調整した。
(5) 3M 酢酸ナトリウム緩衝液 (pH7.0) 50μL、2-メルカプトエタノール42μL、100 mg/mL tRNA 2.0μL、滅菌水18μLを混合することで反応停止液を調整した。
(6) それぞれのサンプルに対して、室温にて(4)で調整した5% DMS 10μLを加え5分間静置することでDNAのメチル化反応を行った。
(7) (6)に(5)で調製した反応停止液10μL及びエタノールを 300μL加え、反応を停止し、-80℃にて30分間静置した。
(8) (7)を4℃、15,000 rpmの条件で30分間遠心分離した。
(9) (8)の上清を除去し、3M 酢酸ナトリウム緩衝液10μL、滅菌水100μL、エタノール250μLを加えた後、再び4℃ 、15,000 rpmの条件で30分間遠心分離した。
(10) (9)の上清を取り除き、70％エタノール800μLを加えた後、4℃ 、15,000 rpmの条件で5分間遠心分離した。この操作を2回繰り返した。
(11) (10)を1.5mLチューブの蓋を開け、大気中、95℃で乾燥させた。
(12) 99%ピペリジン 110μLをDW 990μLで希釈することにより10%ピペリジン1.1mLを調製した。
(13) (12)で調製した10%ピペリジン100μLを(11)に加え、95℃で30分間静置した。
(14) (13)で調製したサンプルを凍結乾燥することで、10%ピペリジンを留去するとともに、サンプルを乾燥した固体とした。
(15) ホルムアミド788μL、0.5 M エチレンジアミン四酢酸ナトリウム (pH 8.0) 40μL、滅菌水172μLを混合することで電気泳動用の緩衝液を1mL調製した。
(16) (15)で調製した緩衝液を(14)で乾燥させたDNAサンプルそれぞれに5.0μLずつ加え、95℃で3分間静置し、その後氷上で冷却した。
(17) 7Mウレアを含む20%ポリアクリルアミドゲルを用いて、(16)で調製したサンプル1μLを電気泳動した。1000 V で10分間電気泳動した後、2500 V で100分間電気泳動した。
(18) 泳動後、ゲルをTyphoon 8600 (GE Healthcare) を用いてスキャンすることで画像を得た。なお、フィルターは526 short pass filter（商品名）を用いた。
(19) 得られた画像を、ImageJ（商品名）を用いて解析した。
(20) その結果、KCl非存在下においては、DMSでメチル化されることにより、全てのグアニン部分でDNAが切断された。一方、KCl存在下においては、一部切断からの保護が認められた。また、KCl、L1Cy5-7OTD共存下においても、同様の傾向が認められたが、一部切断からの保護のパターンは異なるものも存在した。これは、G-quadruplex中のG-quartet形成によりグアニンが水素結合を形成したことで、グアニンがメチル化反応から保護されていることを示している。また、L1Cy5-7OTD存在下においてメチル化反応からの保護のパターンが異なる配列については、KClのみの時に比べ、異なる構造のG-quadruplexへと折りたたまれていることが示された。
【０１５６】
実施例６  ルシフェラーゼレポーターアッセイ（その２）
(1) C57BL/6マウスゲノムDNAを鋳型として、Dele、Sap130、Cdc6 CpG island (CGI)を以下の条件でPCR増幅した。
【０１５７】
【表１３】
2020100632.tif 000096
【０１５８】
【表１４】
2020100632.tif 000097
【０１５９】
【表１５】
2020100632.tif 000098
【０１６０】
(2) PCR産物をWizard（登録商標） SV Gel and PCR Clean-Up System(Promega)を用いて精製し、以下の組成でPCR産物とSfiI (NEB)を混合し、50℃、2時間インキュベートすることによりPCR産物を切断した。
【０１６１】
【表１６】
2020100632.tif 000099
【０１６２】
(3) (2)と同様にホタルルシフェラーゼ遺伝子を持つpGL4.23 vector (promega)をSfiIで切断した。組成は以下に示す。
【０１６３】
【表１７】
2020100632.tif 000100
【０１６４】
(4) (2)、(3)で切断したPCR産物及びpGL4 vectorを1%アガロースを用いて電気泳動し、目的のバンドを切り出し、Wizard（商品名） SV Gel and PCR Clean-Up System(Promega)を用いて精製した。
(5) (4)で調製したpGL4 vector (18 fmol)、PCR産物(54 fmol)を混合し、Ligation high Ver.2(LGK-201,TOYOBO)を用いて5min 室温でライゲーションした。組成は以下に示す。 
【０１６５】
【表１８】
2020100632.tif 000101
【０１６６】
(6) (5)で得られたライゲーションサンプルを7μL用い、(200μLに対して3.4μLのβ-メルカプトエタノールを加え氷上で10分インキュベートした)70μLのJM110コンピテントセル(Agilent)に加え、30分氷上でインキュベートした。30分後、ヒートショック(42℃45秒インキュベート後、氷上で2分間インキュベート)を行い、得られた菌体をアンピシリンを含むLBプレートにプレーティングし、37℃で一晩培養した。
(7) 得られたコロニーをピックアップし、3mLのLB培地で37℃で一晩培養した。
(8) 得られた菌体からPureYield（商品名）Plasmid Miniprep System(promega)を用いてプラスミドを調製した。
(9) 得られたプラスミドをシークエンスし、ルシフェラーゼ遺伝子上流の目的の位置に標的CpG islandがクローニングされていることを確認した。
(10)600 fmolの各プラスミドとコントロールベクターである12 fmolのウミシイタケルシフェラーゼ遺伝子発現vector pGL4.74(promega)を混合し、Opti-MEM(Invitrogen)を用いて300μLに調整し、6μL Lipofectoamine2000 (Invitrogen)と294μL Opti-MEMの混合液300μLを加え、20分間室温でインキュベートした。
(11)前日に5×103 cell/wellで24wellプレートに播種したHeLa細胞の培地を400μLのOpti-MEMに交換し、そこに(10)で調製したプラスミド混合溶液を100μLずつ6wellに加え、37℃、5% CO2条件下で4時間インキュベートした。
(12) 4時間後、1μM 7OTDを含む培地又は7OTDを含まない培地に交換し、20時間37℃、5% CO2条件下で培養した。
(13) 20時間後、Dual-Luciferase reporter Assay system (promega)を用いて、ホタルルシフェラーゼ及びウミシイタケルシフェラーゼの発光量を定量した。発光量はARVOMX 1420 Multilabel counter(Perkin Elmer)を用いて定量した。
(14) それぞれのホタルルシフェラーゼの発現量はコントロールベクターから発現したウミシイタケルシフェラーゼの発現量で標準化した。
(15)その結果、プロモーターをクローニングしていないベクターをトランスフェクションした場合と比較すると、Dele、Sap130、Cdc6 CGIをクローニングした場合のホタルルシフェラーゼの発現量はそれぞれ46.4、365、157倍になった(下記表１９)。つまり、Dele、Sap130、Cdc6 はHeLa細胞中でプロモーター活性もしくはエンハンサー活性を持つことが示された。1μM Gqリガンドを培地に加えるとSap130 CGIをクローニングしたvectorではホタルルシフェラーゼの発現量の減少が観察された。つまり、Sap130 CGIに7OTDが結合することにより転写活性が減少することが示唆された。
【０１６７】
【表１９】
2020100632.tif 000102
【配列表】
2020100632000001.app
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月13日(2020.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列番号１〜２０１８の各配列中に形成される四重らせん部位に結合する物質をスクリーニングすることを含む四重らせん結合物質のスクリーニング方法。
【請求項２】
配列番号１〜２０１８に示される塩基配列と９０％以上の配列同一性を有し、四重らせん構造を持つ、ＤＮＡデコイ分子。
【請求項３】
配列番号１〜２０１８に示される塩基配列を持つ請求項９記載のＤＮＡデコイ分子。
【請求項４】
配列番号１〜２０１８に示される塩基配列又は該塩基配列と９０％以上の配列同一性を有する塩基配列を持つ各ポリヌクレオチドの全部又は一部から成るライブラリーを作製し、該ライブラリーと標的物質とを接触させ、標的物質と結合したポリヌクレオチドを同定し、同定されたポリヌクレオチドを合成することを含む、標的物質と結合するアプタマーの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月21日(2020.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列番号１１８２、１２５７、１８３１、１７３５、１１６５、１５１１、１６３４、９１１、７４、２９２、３２１、１３７１、１４３９若しくは４８７、又は配列番号１〜７３、７５〜２９１、２９３〜３２０、３２２〜４８６、４８８〜９１０、９１２〜１１６４、１１６６〜１１８１、１１８３〜１２５６、１２５８〜１３７０、１３７２〜１４３８、１４４０〜１５１０、１５１２〜１６３３、１６３５〜１７３４、１７３６〜１８３０若しくは１８３２〜２０１８の各配列中に形成される四重らせん部位に結合する物質をスクリーニングすることを含む四重らせん結合物質のスクリーニング方法。
【請求項２】
配列番号１１８２、１２５７、１８３１、１７３５、１１６５、１５１１、１６３４、９１１、７４、２９２、３２１、１３７１、１４３９若しくは４８７、又は配列番号１〜７３、７５〜２９１、２９３〜３２０、３２２〜４８６、４８８〜９１０、９１２〜１１６４、１１６６〜１１８１、１１８３〜１２５６、１２５８〜１３７０、１３７２〜１４３８、１４４０〜１５１０、１５１２〜１６３３、１６３５〜１７３４、１７３６〜１８３０若しくは１８３２〜２０１８に示される塩基配列と９０％以上の配列同一性を有し、四重らせん構造を持つ、ＤＮＡデコイ分子。
【請求項３】
配列番号１１８２、１２５７、１８３１、１７３５、１１６５、１５１１、１６３４、９１１、７４、２９２、３２１、１３７１、１４３９若しくは４８７、又は配列番号１〜７３、７５〜２９１、２９３〜３２０、３２２〜４８６、４８８〜９１０、９１２〜１１６４、１１６６〜１１８１、１１８３〜１２５６、１２５８〜１３７０、１３７２〜１４３８、１４４０〜１５１０、１５１２〜１６３３、１６３５〜１７３４、１７３６〜１８３０若しくは１８３２〜２０１８に示される塩基配列を持つ請求項９記載のＤＮＡデコイ分子。
【請求項４】
配列番号１１８２、１２５７、１８３１、１７３５、１１６５、１５１１、１６３４、９１１、７４、２９２、３２１、１３７１、１４３９若しくは４８７、又は配列番号１〜７３、７５〜２９１、２９３〜３２０、３２２〜４８６、４８８〜９１０、９１２〜１１６４、１１６６〜１１８１、１１８３〜１２５６、１２５８〜１３７０、１３７２〜１４３８、１４４０〜１５１０、１５１２〜１６３３、１６３５〜１７３４、１７３６〜１８３０若しくは１８３２〜２０１８に示される塩基配列又は該塩基配列と９０％以上の配列同一性を有する塩基配列を持つ各ポリヌクレオチドの全部又は一部から成るライブラリーを作製し、該ライブラリーと標的物質とを接触させ、標的物質と結合したポリヌクレオチドを同定し、同定されたポリヌクレオチドを合成することを含む、標的物質と結合するアプタマーの製造方法。