(57)【要約】【課題】ナノスケールでスイッチング機構を構築でき、高密度配線や高集積回路の開発の基礎および進展に有用性が高い化合物を提供する。【解決手段】２価以上の金属イオン非存在下で二量体を形成でき、２価以上の金属イオン存在下で三量体以上の多量体を形成できる、核酸鎖部分を、２価以上の金属イオンと相互作用が可能な部分の両末端に有する修飾核酸鎖化合物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２価以上の金属イオン非存在下で二量体を形成でき、
２価以上の金属イオン存在下で前記二量体の一部または全部が三量体以上の多量体を形成できる、
核酸鎖部分を、２価以上の金属イオンと相互作用が可能な部分の両末端に有する修飾核酸鎖化合物。
【請求項２】
前記多量体が、ワイヤ状の多量体を形成可能である請求項１に記載の修飾核酸鎖化合物。
【請求項３】
前記２価以上の金属イオン存在下で形成できる三量体以上の多量体の一部または全部が、２価以上の金属イオンの非存在下でより分子量の小さな減成体となることができ、該反応の一部または全部が可逆的である請求項１または２に記載の修飾核酸鎖化合物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の修飾核酸鎖化合物と２価以上の金属イオンとを、共存させて導通可能な化合物とし、非共存させて非導通化合物とする、スイッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、修飾核酸鎖化合物に関し、特に、２価以上の金属イオンの共存によって修飾核酸鎖化合物の立体構造が変化し多量体を形成する分子スイッチング機能を有する修飾核酸鎖化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度配線、高集積回路を実現するために、アクセス（アドレスで呼び出せる）可能、制御可能、スイッチング可能な、ナノ材料が求められている。オリゴヌクレオチドは可逆配列でプログラム可能である点でアクセス可能である。
オリゴヌクレオチドの化学修飾は、新しい機能を持つ物質を得るために広く試されている。これらの修飾は３つの観点から以下の方法でされている。ａ）天然塩基配列または塩基配列対を化学的に修飾する、ｂ）機能性を持つ基をリボース環に結合する、ｃ）機能化されたリンカーを主鎖と結合する。これらの方法の中で、方法ｃ）では、金属イオンと密接に結合しているリンカーでＤＮＡ主鎖を修飾することが行われている。
【０００３】
例えば、非特許文献１の要約では、エチレングリコールと2,2'ビピリジンとで非ヌクレオチドリンカーを作り、オリゴヌクレオチドの骨格に挿入し、tris-2,2'ビピリジン Ｒｕ（II)を主成分とする比較的置換に対して不活性な複合体を生成したことが記載されている。この複合体は他のＤＮＡ鎖と二重鎖、三重鎖構造をとることが記載されているが、二量体と多量体となるものではない。
【０００４】
非特許文献２の要約では、４つのＧ３−領域が非ヌクレオチドリンカーに結合した分子間ＤＮＡ四重鎖の安定性を決定したことが記載されている。非ヌクレオチドリンカーは、ヒトのテロメリック繰返し配列のＴＴＡループをプロパンジオール、オクタンジオール、またはヘキサエチレングリコールが置換している。これらの配列は、分子間複合体の形にたたまれていて、Ｌｉ＜Ｎａ＜Ｋによって安定化されていると記載されている。この複合体は分子間でたたまれているので、一分子が四重鎖に折りたたまれており、二量体、多量体を形成する記載はない。
【０００５】
非特許文献３の要約には、4つのリンカーで機能化されたＮｉ(II)-4,8,11テトラザシクロテトラデカン  リガンド（cyclam)が記載されている。この複合体はサポート結合されたＤＮＡ配列に挿入されうる。Ｎｉ(II)-cyclam複合体が4つの20マーのＤＮＡ鎖をつないだ複合体がえられ、この構造ブロックは天然で四面体であり、本質的に無限のサイズで四面体組立体を形成できることが記載されている。
非特許文献４の5807頁右欄結論（conclusion)以下には、ルテニウム  トリス（ビピリジン）‐枝分かれしたオリゴヌクレオチドを用いて、環状の金属-ＤＮＡナノ構造体を自己組立する反応と得られた結果物が記載されている。
【０００６】
非特許文献５では、６つのオリゴヌクレオチドの腕を持つＲｕ(II)  トリス（ビピリジン）複合体を前駆体としてナノスケールの規則的なＤＮＡ格子の超分子組立体をつくることが記載されている。この組立体の構造は四面体構造と似ていると考えられる。
非特許文献６の8607頁の左欄下から2行目以下の結論（conclusion)では、オリゴヌクレオチドに部位特異的に結合できるＦｅ(II)を含むターピリジン誘導体の合成が記載されている。この誘導体は分子モジュールをつくる構造ブロックのキーとして働く。これらの分子モジュールはターピリジン‐ＤＮＡ共役体と金属とを混合すると容易に生成し、ＤＮＡトライアングルを構成できることが記載されている。
【０００７】
上記従来技術には、金属の有無で、二量体と多量体とを形成できる化合物の記載はない。
【非特許文献１】Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ.1999,27,2487−2493
【非特許文献２】Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｏｉｄｓ Ｒｅｓ.2004,32,2598−2606
【非特許文献３】Ｊ.Ａｍ.Ｃｈｅｍ.Ｓｏｃ.2004,126,2050−2057
【非特許文献４】Ａｎｇｅｗ.Ｃｈｅｍ.ｌｎｔ.Ｅｄ.Ｅｎｇｌ.2004,43,5804−5808
【非特許文献５】Ａｎｇｅｗ.Ｃｈｅｍ.ｌｎｔ.Ｅｄ.Ｅｎｇｌ.2004,43,5808−5811
【非特許文献６】Ｊ.Ａｍ.Ｃｈｅｍ.Ｓｏｃ.2004,126,8606−8607
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ナノスケールで、２価以上の金属の有無で、二量体以下の減成体−三量体以上の多量体を形成でき、化学構造のスイッチングができるＤＮＡ構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、以下のいずれかを提供する。
（１）２価以上の金属イオン非存在下で二量体を形成でき、
２価以上の金属イオン存在下で前記二量体の一部または全部が三量体以上の多量体を形成できる、
核酸鎖部分を、２価以上の金属イオンと相互作用が可能な非核酸部分の両末端に有する修飾核酸鎖化合物。
（２）上記修飾核酸鎖化合物が、下記式（１）で示される上記（１）記載の修飾核酸鎖化合物。
Ｄ１−Ｌ１−Ｐ−Ｌ２−Ｄ２                （１）
ここで、Ｄ１，Ｄ２は核酸鎖部分を表し、Ｐは２価以上の金属イオンと相互作用が可能な部分を表し、Ｌ１，Ｌ２は連結基を表し、Ｄ１，Ｄ２、Ｌ１，Ｌ２は同一でも異なっていてもよい。
（３）上記核酸鎖部分が、Ｘ１−Ｘ２−Ｘ３、Ｘ１−Ｘ２−Ｘ３−Ｘ４、またはＸ１−Ｘ２−Ｘ３−Ｘ４−Ｘ５で表され、ここでＸ１〜Ｘ５はそれぞれ独立にＧ，Ａ，Ｃ，Ｔ，Ｕである上記（１）または（２）記載の修飾核酸鎖化合物。
（４）上記Ｘ１が、Ｇである上記（３）記載の修飾核酸鎖化合物。
（５）上記２価以上の金属イオンと相互作用が可能な部分が、ビピリジン環を有する上記（１）〜（４）のいずれかに記載の修飾核酸鎖化合物。
（６）上記修飾核酸鎖化合物が、下記式で示される化合物である
5'    GGGG-PO4-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-(ビピリジン)-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O−GGGG    3'上記（１）〜（５）のいずれかに記載の修飾核酸鎖化合物。
（７）上記２価以上の金属イオンが、Cu2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Mn2+である上記（１）〜（６）のいずれかに記載の修飾核酸鎖化合物。
（８）上記多量体が、ワイヤ状である上記（１）〜（７）のいずれかに記載の修飾核酸鎖化合物。
（９）上記２価以上の金属イオン存在下で形成できる三量体以上の多量体の一部または全部が、２価以上の金属イオンの非存在下でより分子量の小さな減成体となることができ、該反応の一部または全部が可逆的である上記（１）〜（８）のいずれかに記載の修飾核酸鎖化合物。
（１０）上記（１）〜（９）のいずれかに記載の修飾核酸鎖化合物と２価以上の金属イオンとを、共存させて導通可能な化合物とし、非共存させて非導通化合物とする、スイッチング方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の修飾核酸鎖化合物は、２価以上の金属の作用により、二量体と多量体との構造をとることができるので、２価以上の金属の有無による化学構造のスイッチングがおこり、ナノスケールで非導通化合物を、導通化合物にでき、ナノスケールでのスイッチング機構を構築でき、高密度配線や高集積回路の開発の基礎および進展に有用性が高い。また、本発明の修飾核酸鎖化合物を用いれば溶液中の金属の存非または量の検出が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の修飾核酸鎖化合物は、核酸鎖部分を、２価以上の金属イオンと相互作用が可能な部分の両末端に有する。両末端の核酸鎖は同一でも異なっていてもよい。また、本発明の修飾核酸鎖化合物は、２価以上の金属イオン非存在下で二量体を形成でき、２価以上の金属イオン存在下で三量体以上の多量体を形成できる。
【００１２】
本発明者等は、下記化学式で示されるＧ１［ｄ（Ｇ４−ｂｉｐｙ−Ｇ４］とＧ２［ｄ（Ｇ４Ｔ４Ｇ４）、天然型の核酸］が、２価以上の金属イオンの非存在下で、逆並行型四重鎖構造をとり、２価以上の金属イオンの存在下で、並行型四重鎖構造(修飾核酸鎖・金属イオン多量体）をとることを知見した。逆並行型四重鎖構造は、図１Ａの構造であり、並行型四重鎖構造は、図１Ｂの構造である。
図１Ａ，図１Ｂに示すように、ビピリジンを有するＧ１は、２価以上の金属イオンの添加によって、構造を逆並行型四重鎖（アンチパラレル）（図１Ａ）から、並行型四重鎖(パラレル）構造へと変化する。なお、逆並行型四重鎖（図１Ａ）から、並行型四重鎖構造（図１Ｂ）への変化は、ＮａＣｌ水溶液中（Ｎａイオンの存在下）で観察される。この並行型四重鎖構造は、Ｇ１が２価以上の金属イオンの結合によって並行方向に規則正しく整列したものであり、グアニンワイヤ（Ｇ−ワイヤ、図１Ｂ）と呼ばれる超分子構造の一つである。
【００１３】
（１）具体的に例示すると、２価以上の金属イオン（例えばNi2+、Co2+、Zn2+）モル濃度が化合物モル濃度に対して０．５〜５０倍モルの範囲(具体的にはＧ１が、20μMに対して、該金属イオンが１0μM〜１mMの濃度範囲）では、Ｇ１は、１0μM〜１mMの濃度範囲のNi2+、Co2+、Zn2+イオンの存在下で並行型四重鎖構造をとる。
（２）２価以上の金属イオンがＣｕ２＋イオンの場合は、Ｃｕ２＋イオンの存在でＧ1が、並行型四重鎖構造をとっているＣＤスペクトルが得られた。
（３）２価以上の金属イオンモル濃度が化合物モル濃度に対して１０００倍モルで(具体的にはＧ２が、20μMに対して、Ｃａ2＋が数20mMの濃度）で、Ｇ２が並行型四重鎖構造をとることは本発明者等が報告している。
【００１４】
【化１】
2006316044.tif 000002
【００１５】
本発明の修飾核酸鎖化合物は、好ましくは下記式（１）で示される。
Ｄ１−Ｌ１−Ｐ−Ｌ２−Ｄ２                （１）
ここで、Ｄ１，Ｄ２は核酸鎖部分を表し、Ｐは２価以上の金属イオンと相互作用が可能な部分を表し、Ｌ１，Ｌ２は連結基を表し、Ｄ１，Ｄ２、Ｌ１，Ｌ２は同一でも異なっていてもよい。
ここで、「核酸鎖」とはデオキシリボヌクレオチドどうしが隣接した3'位と5'位のヒドロキシル基との間がホスホジエステル結合でつながったものを言う。
【００１６】
上記核酸鎖部分は、特に限定されないが、具体的には、
Ｘ１−Ｘ２−Ｘ３、Ｘ１−Ｘ２−Ｘ３−Ｘ４、またはＸ１−Ｘ２−Ｘ３−Ｘ４−Ｘ５で表され、
ここでＸ１〜Ｘ５はそれぞれ独立にＧ(グアニン），Ａ(アデニン）、Ｃ（シトシン）、Ｔ（チミン）、Ｕ（ウラシル）である。
Ｘ１が、Ｇである修飾核酸鎖化合物が好ましい。ｄＧＧＧＧＴ‐ｂｉｐｙ−ＴＧＧＧＧや、ｄＧＧＧＧ‐ｂｉｐｙ−ＧＧＧＧが例示できる。核酸の数が、上記３〜５の範囲であると修飾核酸鎖化合物が凝集体を形成することがないのでより好ましい。核酸の数が、多くなりすぎると２価以上の金属イオンの有無にかかわらず、凝集体を形成するおそれが出てくる。
【００１７】
Ｌ１，Ｌ２は連結基を表し、特に限定されないが、Ｌ１，Ｌ２は同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。Ｄ１，Ｄ２とＰは直接結合して連結基がなくてもよい。
【００１８】
Ｌ１およびＬ２で表される連結基としては、−（ＣＲ１Ｒ２）ｎ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＮＲ３−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ３−、−ＮＲ３−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ３−、−ＮＲ３−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ３−ＣＯ−ＮＲ３−およびアリーレン基からなる群より選ばれる二価の連結基又はそれらの組み合わせからなる二価の連結基であることが好ましい。
【００１９】
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜５のアルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソアミル）、炭素数１〜５のアルコキシ基（例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子）、炭素数６〜１２のアリール基（例えば、フェニル、ｐ−トリル、１−ナフチル、２−ナフチル）、炭素数１〜１０のヘテロ環基（例えば、２−フリル、２−チエニル、２−ピロリル、２−ピリジル、２−ピリミジニル、３−ピラジニル、２−ピリダジニル、２−イミダゾリル、２−オキサゾリル、２−チアゾリル、３−イソチアゾリル、１，２，４−トリアゾール−３−イル、１，２，３−トリアゾール−４−イル、テトラゾリル、１，２，４−オキサジアゾール−３−イル、１，３，４−オキサジアゾール−２−イル、１，２，４−チアジアゾール−３−イル、１，３，４−チアジアゾール−２−イル）を表す。ｎは１〜１０の整数を表す。
【００２０】
Ｒ３は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、イソアミル）、炭素数１〜５のアシル基（例えば、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル）、炭素数１〜１２のアルキルもしくはアリールスルホニル基（例えば、メタンスルホニル、ブタンスルホニル、トリフルオロメタンスルホニル、ベンゼンスルホニル、ｐ−トルエンスルホニル）を表す。アリーレン基は炭素数６〜１２のアリーレン基（例えば、１，２−フェニレン、１，３−フェニレン、１，４−フェニレン、１，５−ナフチレン、１，８−ナフチレン基）を表し、このアリーレン基は上述の炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン原子を置換基として有してもよい。Ｒ１およびＲ２は、水素原子、メチル基、およびエチル基が好ましく、水素原子がさらに好ましい。ｎは１〜６が好ましく、１〜３がさらに好ましい。Ｒ３は水素原子、メチル基、エチル基、ホルミル基およびアセチル基が好ましい。
【００２１】
アリーレン基は１，２−フェニレン、１，３−フェニレン、および１，４−フェニレン基が好ましい。連結基の好ましい例としては、＊−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＨ２−＊＊、＊−（ＣＨ２）３−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＨ２−＊＊、＊−（ＣＨ２）３−Ｏ−（ＣＨ２）３−Ｏ−ＣＨ２−＊＊、＊−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＯ−＊＊、＊−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＯＮＨ−＊＊、＊−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−ＮＨ−ＣＯ−＊＊、＊−（ＣＨ２）２−Ｓ−（ＣＨ２）２−Ｓ−ＣＨ２−＊＊、＊−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＨ２−＊＊、＊−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＨ２−＊＊、＊−（ＣＨ２）２−ＯＣＯ−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＨ２−＊＊、＊−（ＣＨ２）２−ＯＣＯＮＨ−（ＣＨ２）２−ＮＨ−ＣＯ−＊＊、＊−（ＣＨ２）２−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＯ２−＊＊、＊−（ＣＨ２）２−ＯＣＯ２−（ＣＨ２）２−Ｏ−ＣＨ２−＊＊、＊−（ＣＨ２）２−Ｏ−Ｃ６Ｈ４−Ｏ−ＣＨ２−＊＊（Ｃ６Ｈ４はｐ−フェニレン）等が挙げられる。ここで、＊は核酸鎖の３’末端のリン酸エステル結合の酸素原子または核酸鎖の５’末端の水酸基に結合する位置を、＊＊は式（１）中のＰと結合する位置を表す。
【００２２】
式（１）中のＰは核酸を含まない２価以上の金属イオンと相互作用する基を表すが、好ましくは２価以上の金属イオンと相互作用することにより、その立体構造が変化する基である。Ｐの好ましい例としては、下記Ｐ−１、Ｐ−２、およびＰ−３で表される基が挙げられる。
【００２３】
【化２】
2006316044.tif 000003
【００２４】
式Ｐ−１において、ＷａおよびＷｂは、それぞれ−Ｎ＝Ｃ−とともに５〜７員環を形成する基を表し、＃は式（１）中のＬ１またはＬ２と結合する位置を表す。ＷａおよびＷｂは置換基を有してもよく、ＷａおよびＷｂ上の置換基としては、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン原子、炭素数６〜１２のアリール基が挙げられ、これらの基の具体例はＲ１の説明で列挙したものと同じである。Ｗａおよび／またはＷｂは芳香環を形成する基であることが好ましい。式Ｐ−１において、二つの＃は、式Ｐ−１中の−Ｎ＝Ｃ−の窒素原子から遠い位置にあることが好ましい。
【００２５】
式Ｐ−２において、Ｗｄは−Ｎ＝Ｃ−とともに５〜７員環を形成する基を表し、Ｗｃは−Ｃ（Ｘ）＝Ｃ−とともに５〜７員環を形成する基を表し、＃は式（１）中のＬ１またはＬ２と結合する位置を表す。ＷｃおよびＷｄは置換基を有してもよく、ＷｃおよびＷｄ上の置換基としては、Ｗａの置換基として説明したものが挙げられる。Ｗｃおよび／またはＷｄは芳香環を形成する基であることが好ましい。Ｘは−ＯＨ、−ＯＲ１１、−ＳＨ、−ＳＲ１１、−ＮＨＳＯ２Ｒ１２、または−ＮＨＣＯＲ１３を表し、Ｒ１１は炭素数１〜５のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、炭素数１〜１０のヘテロ環基、または炭素数１〜５のアシル基を表し、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、およびアシル基の具体例はＲ１の説明で列挙したものと同じである。Ｒ１２は炭素数１〜５のアルキル基または炭素数６〜１２のアリール基を表し、これらの基の具体例はＲ１の説明で列挙したものと同じである。Ｒ１３は炭素数１〜５のアルキル基、炭素数６〜１２のアリール基、または炭素数１〜１０のヘテロ環基を表し、これらの基のこれらの基の具体例はＲ１の説明で列挙したものと同じである。式Ｐ−２において、二つの＃は、式Ｐ−２中の−Ｎ＝Ｃ−の窒素原子またはＸが結合している炭素原子から遠い位置にあることが好ましい。
【００２６】
式Ｐ−３において、ＷｅおよびＷｆはそれぞれ独立に−Ｃ（Ｘ）＝Ｃ−、−Ｃ（Ｙ）＝Ｃ−とともに５〜７員環を形成する基を表し、＃は式（１）中のＬ１またはＬ２と結合する位置を表す。ＷｅおよびＷｆは置換基を有してもよく、ＷｅおよびＷｆ上の置換基としては、Ｗａの置換基として説明したものが挙げられる。Ｗeおよび／またはＷｆは芳香環を形成する基であることが好ましい。Ｘ、Ｙはそれぞれ独立に、式Ｐ−２におけるＸと同じ意味を表す。式Ｐ−３において、二つの＃は、式Ｐ−３中のＸまたはＹが結合している炭素原子から遠い位置にあることが好ましい。
以下に、Ｐで表される基の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらによって限定されない。
【００２７】
【化３】
2006316044.tif 000004
【００２８】
２価の金属イオンとしては、遷移金属が好ましく、Cu2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Mn2+がより好ましい。金属のイオン半径に関しては、1Å以下の小さなものが、（四重鎖部分ではなく）修飾部分との相互作用によって構造を制御するためには有用であると考えられる。この理由は、カリウムイオン（1.33Å）やストロンチウム（1.18Å）が非常に四重鎖を安定化させることが知られているが、この程度のイオン半径を持つものでは、四つのグアニン塩基から形成される面（Ｇカルテット）の中心部分に金属イオンが配位してしまうため、グアニンと金属イオンの相互作用による効果と、「２価以上の金属イオンと相互作用可能な部位」と金属イオンの相互作用による効果の差異が小さくなる可能性があるからである。
【００２９】
次に、二量体以下の減成体、多量体の検出方法を説明する。
（１）四重鎖（G-quadruplex）の構造解析は、円二色性（ＣＤ）スペクトルで観測することが非常に有効な手段である。逆平行型四重鎖（Ｇ１やＧ２の二量体）はＣＤの波長260nmに極小を示し、逆に平行型四重鎖（ワイヤ状多量体）は波長260 nm付近に極大、295 nmに極小を示す。したがって、波長260 nmは、逆平行型（二量体以下の減成体、具体的には二量体と一量体である修飾核酸鎖化合物が挙げられる）から平行型（三量体以上の多量体、ワイヤ）への構造変化を追跡するのに最も適した波長である。また、構造変化の過程での波長260 nmにおけるＣＤ強度は、マイナス（Ｇ１，Ｇ２の配列の場合約-2.0 x 10-5 deg cm2 dmol-1から正の方向に増加し、±０を通過し、最終的には+ 3.0 x 10-5deg cm2 dmol-1にまで到達する（図2A参照）。このＣＤ強度の変化を２価以上の金属イオンの例示としてNi2+、Co2+、Zn2+、Mn2+の非存在下と飽和量のこれらの２価以上の金属イオン存在下におけるＣＤ強度を用いて正規化（ノーマライズ）したものを、図２Ｂに示す。図２の結果から、20μMの核酸（Ｇ１やＧ２）に対して10μMの２価以上の金属イオン存在下における波長260nmのＣＤ強度が０以上の際に、少なくとも一部分が多量体化し、ワイヤ構造を形成していることがわかる。なお、図２Ａの四角内のグラフは２価以上の金属イオン非存在・存在のＧ２を示す。
【００３０】
（２）より一般的に、四重鎖構造を形成できる核酸（及びその類縁体）がワイヤ構造を示しているか否かを検出する方法として、非変性電気泳動を用いることができる。多量体が形成されていれば電気泳動における移動度が遅くなるため、移動度の速い二量体（逆平行型四重鎖）のバンドが少なくなり、移動度の遅いバンドが観測される。図３Ａで示すように、ゲル電気泳動の結果、Ｇ１にNi2+、Co2+、Zn2+が共存している場合の電気泳動結果レーン５，６，７は、２価以上の金属の非存在下のＧ１の電気泳動結果であるレーン１に比べて非常に大きな分子構造を持つ超分子構造が構築されたことを示している。レーン４は、Ｍｎ２＋の共存下のＧ１の電気泳動結果であるが、やはり多量体を示すバンドが薄いが認められる。移動度の遅いものは多量体構造であると言えるが、これがワイヤ構造であるか否かの判断には、図３Ｂに示すように、透過型電子顕微鏡や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により直接的に観察して確認する。図３Ｂは、Ｇ１の10μM、Ｎｉ２＋5μMでのTEM写真を示す。Ｎｉ２＋存在でのＧ１の構造は、ＣＤ測定およびゲル電気泳動中で示された結果と同様のＧ−ワイヤ構造を確認する線形のナノスケールワイヤであった。Ｇ−ワイヤの長さは500nmから2μmであった。Ｇ−ワイヤの幅は数個の曲がりや分岐があるが一定であった。一定性があることからＧ−ワイヤは比較的剛直なポリマーであると推定される。この像より、Ｇ１が２価以上の金属イオン存在下において形成する超分子構造は、非常に長いグアニンワイヤ構造であることが確認できた。ここで、四重鎖構造を形成する核酸が多量体構造を形成するには、平行型四重鎖を形成し、お互いの鎖が交互にずれたような形になることが必要であることから（図１Ｂの構造の模式図参照）、図３Ａに示す非変性電気泳動の結果でワイヤ構造を形成していると推定しても、ほぼ間違いはないと考えられる。
【００３１】
＜ワイヤ状の多量体＞
「多量体を形成する」とは、本発明の修飾核酸鎖化合物を水溶液中で２価以上の金属イオンが共存している状態で非変性電気泳動し、２価以上の金属イオンの非存在下での水溶液中での電気泳動結果に比べて、移動度の早い成分が減少し、２価以上の金属イオンの非存在下では見られなかった移動度の遅い成分が検出されることを言う。大きな分子構造を持つ超分子構造が少なくとも一部に構築されたことを示している。
「ワイヤ状の多量体」とは、本発明の修飾核酸鎖化合物が、２価以上の金属イオンの存在下で三量体以上の平行型四重鎖を形成する場合を言うが、１０量体以上が好ましく、１５量体以上がさらに好ましい。
【００３２】
本発明者等は、図３Ｂに示す透過型電子顕微鏡の測定結果から、多量体の長さとして１〜２μmの細線（ワイヤ）を確認した。サブmm（数百〜数十μm)のワイヤの製造が可能と考える。本発明の多量体ワイヤの分子量は、５万〜１５０万程度以上である。
また、図６は、Ｇ1の10μM、Ｃｕ2+5μMでのＴＥＭ写真を示す。Ｃｕ2+存在でのＧ１の構造は、ＣＤ測定で示された結果と同様のＧ−ワイヤ構造を確認する線形のナノスケールワイヤであった。Ｇ−ワイヤの長さは4μm以上であった。
【００３３】
図１Ｂ、図６に示すこのグアニンワイヤは、グアニンが非常に高密度にナノオーダーよりも高度に制御された構造であると考えられる。さらに、金属イオンに関しても、ワイヤ構造中において規則正しく整列していると考えられる。グアニンの四重鎖構造には、高い導電性があることが計算結果から報告されている（Journal of Physical Chemistry B 108, 2509 (2004)、Applied Physics Letters, Volume 80, Issue 18, pp. 3331-3333）。そのためグアニンワイヤは導電性ナノワイヤとして有用と考えられる。さらに、金属イオンの位置をナノレベルで制御できることも、マテリアルに新たな機能を付与できるものと考えられる。
【００３４】
＜可逆的に多量体−減成体へ相互変換する＞
上述の多量体の一部または全部が、「２価以上の金属イオンの非存在でより分子量の小さな減成体となることができ、該反応が可逆的である」とは、２価以上の金属イオンの存在下で多量体を形成できる本発明の修飾核酸鎖化合物が形成した多量体が、２価以上の金属イオンを非存在にする(系外に除く）と、より分子量の小さな減成体になることを言い、この反応は相互に可逆的で、２価の金属イオンを存在させるとこの修飾核酸鎖化合物は多量体に戻ることができる。減成体となる反応は具体的には、金属イオンがNi2+、Co2+、Zn2+の場合では、修飾核酸鎖化合物20μMに対して２価以上の金属イオンを10μMとなるように添加した水溶液中にエチレンジアミンテトラアセテートナトリウム（Ｎａ2ＥＤＴＡ）を加えると、ＣＤスペクトルの特定波長の強度が低下することを言う。本発明の修飾核酸鎖化合を用いれば、２価以上の金属イオンに引き金される構造スイッチが設計可能であり、実現可能である。
定量分析によれば２つのＧ１鎖のヘアピン二量体逆並行Ｇ−四重鎖構造へのＮｉ２＋結合定数は、3.73×105M-1で、４℃でのＮｉ２＋と逆並行Ｇ−四重鎖構造との結合比は、１：１であることがわかった。このことは２価以上の金属イオンに引き金されるＧ１の構造スイッチのスキームが、図１に示されるものであることを示す。さらにＣＤスペクトルと非変性電気泳動の予備結果から、過剰のエチレンジアミンテトラアセテートナトリウム（Na2EDTA)を加えると、Ｇ−ワイヤ構造は少なくとも一部可逆的に減成可能であることが示された。なおここでいう減成とは、三量体以上の多量体が分子量を下げていく現象を意味し、具体的には多量体がより分子量の小さな多量体になることを言う。好ましくは一部が二量体以下に戻る、より好ましくはほとんどが二量体に戻る。減成体は単量体を含んでもよい。
電子工学（電子機器）にはスイッチが必須であり、その大きさは回路全体の大きさを決定することは良く知られている。グアニンワイヤは導電性ナノワイヤとして有用と考えられる。また、Ｇ−リッチオリゴヌクレオチドとＧ−ワイヤは分子電子機器に有望であることが予想される。したがってDNAG-四重鎖構造等の本発明の修飾核酸鎖化合物に基づく構造スイッチは、分子電子機器技術において急務である広範な用途に有望であると結論できる。
【００３５】
＜修飾核酸鎖化合物の製造方法＞
本発明の修飾核酸鎖化合物は、２価以上の金属と相互作用が可能な、例えば遷移金属と錯体を形成できる化合物をフォスフォロアミダイト化し、所望のオリゴヌクレオチド配列を公知の固相合成法を用いて両末端に結合して合成することができる。
【実施例】
【００３６】
以下に、Ｇ１の化合物の合成実施例を述べるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の工程は、化２に反応スキームとして示した。化２において、化合物に付した１〜９の番号は、以下で括弧（）中に記載し、矢印の上に示されたａ〜ｈの工程は、各工程名として以下に記載した。
【００３７】
各化合物の測定条件は以下の条件で行った。
Merckのプレコートされたシリカゲルプレート60F254,0.25mmに薄層クロマトグラフィーを行った。カラムクロマトグラフィーに使用したシリカゲルはKanto silica60Aを用いた。1H-NMRスペクトルはVarian Unity-300NMRスペクトロメータを用いて内部標準としてテトラメチルシランを用い300MHｚで測定した。逆相高速液体クロマトグラフィー（RP HPLC)分析とオリゴヌクレオチドの精製はTosho HPLCシステムで行った。オリゴヌクレオチドの質量分析はVoyager DE matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight(MALDI-TOF)で行った。2μlのオリゴヌクレオチドマトリックス溶液を金の試料板にスポットし、全ての測定は線形負イオンモードで行った。25mgの３−ヒドロピコリン酸と4mgのクエン酸アンモニウム塩を50％アセトニトリル300μｌに溶かして作成した新鮮なマトリックス溶液をＭＳ測定毎に用いた。有機合成の全ての化合物は、特に示すもの以外はWako Co.で購入した。ＤＮＡ／ＲＮＡ合成機（Applied Biosystems)の通常の溶媒と試薬はGlen Reserch Co.,Ltd..で購入した。
【００３８】
【化４】
2006316044.tif 000005
【００３９】
（ａ工程）2,2'‐ビピリジン‐4,4'-ジカルボン酸（2）の合成
硫酸(180ml,50％）中の4,4'‐ジメチル‐2,2'-ビピリジン(1)(10g,54mmol）の冷却溶液中に過マンガン酸カリ(20ｇ）を加えた。50分攪拌した後その溶液を常温になるまで放置した。その溶液を氷冷した後、さらに過マンガン酸カリ(20ｇ）を加えた。溶液の色が暗紫色から乳白色に変わるまでの時間、一晩中還流した。さらに多くの沈殿が得られるよう反応溶液を水に加えた(200ml)。反応溶液を冷却した後ブッシュファネルで濾過し、白色化合物を得た。収率：6.0g（27mmol,50％）。得られた化合物は水に貧溶解であったが、1H-NMR（D6-DMSO)分析で次工程に使える十分な純度であることがわかった。1H-NMR（D6-DMSO),δ=8.92(d、2H),8.83(s,2H),7.90(d,2H)
【００４０】
（ｂ工程）4,4'‐ジメトキシカルボニル-2,2'‐ビピリジン(3)の合成
メタノール(100ml)中の4,4'‐ジカルボキシ‐2,2'‐ビピリジン（2)（6.0g,27mmol）を濃硫酸(12ml)に加えた。60時間還流後溶液を水(250ml)中に注ぎ白色スラリーを得た。スラリーのｐHを25％（w/v)水酸化ナトリウムで８とした。化合物をクロロフォルムで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を蒸散した。収率6.65g（26.84mmol,99％）の化合物を得た。1H-NMR（CDCl3)分析で次工程に使える十分な純度であることがわかった。1H-NMR（CDCl3),δ=8.96(ｓ、2H),8.86(d,2H),7.91(d,2H),4.00(ｓ、6H)
【００４１】
（ｃ工程）4,4'‐ビス（ジヒドロキジメチル）-2,2'‐ビピリジン(4)の合成
無水メタノール500mlに溶解した4,4'‐ジメトキシカルボニル-2,2'‐ビピリジン(3)（6.65g,26.84mmol）に8.0gのテトラヒドロホウ酸ナトリウムを加えた。24時間還流した後、氷冷し、さらに8.0gのテトラヒドロホウ酸ナトリウムを加えた。さらに36時間還流した。得られた反応物を乾燥するまで溶媒を蒸散し、残存物を溶解できる十分量の水を加えた。化合物を酢酸エチルで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥し、乾燥するまで溶媒を蒸散した。収率2.16g（7.96mmol,30％）。1H-NMR（DMSO-d6),δ=8.60(d,2H),8.38(s,2H),
7.36(d,2H),5.50(ｓ,2H),4.62(d,4H)
【００４２】
（ｄ工程）4,4'‐ビス（ブロモメチル）‐2,2'‐ビピリジン(5)の合成
4,4'‐ビス（ジヒドロキシメチル）‐2,2'‐ビピリジン(4)（2.50g,11.57mmol）を100ml,49％、ＨＢｒ溶液に溶解した。反応物を１３０℃、３．５時間、還流した後、氷冷し、さらに炭酸水素ナトリウム溶液で中和した。反応物をクロロフォルムで抽出し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、乾燥するまで溶媒を蒸散した。収率1.19g（3.47mmol,30％）。1H-NMR（CDCl3),δ=8.68(d、2H),8.44(s,2H),7.39(d,2H),4.64(d,4H).[wl]
【００４３】
（ｅ工程）4,4'‐ビス[2-(2‐トリフェニルメトキシエトキシ)エトキシメチル]-2,2'‐ビピリジン(6)の合成
2-(2‐トリフェニルメトキシエトキシ)エタノール（1.99g）を無水THF(100ml)に溶解し、水素化ナトリウム（1.05g）を加えた。窒素ガス下3時間還流し、反応物を室温に冷却した。4,4'‐ビス(ブロモメチル)-2,2'‐ビピリジン(5)（0.6g,2.78mmol）を加えた。反応は、30℃で攪拌し、窒素ガス下2日間行い、TLC分析により出発物質の4,4'‐ビス（ブロモメチル）-2,2'‐ビピリジンが消滅したことを確認した。反応液をメタノールで急冷し、乾燥するまで溶媒を蒸散した。残存物を直接次工程に用いた。
【００４４】
（ｆ工程）4,4'‐ビス[2-(2‐ヒドロキシエトキシ)エトキシメチル]-2,2'-ビピリジン(7)の合成
前工程の化合物(6)の残存物をジクロロメタン(50ml)中に浮かせて、トリフルオロ酢酸(2.5ml)に加えた。溶液を室温で1時間攪拌し、次に飽和炭酸水素アンモニウムで洗浄した。得られた反応混合物をクロロフォルム中のメタノール勾配を用いてアルミナ上で精製した。
｛クロロフォルム→メタノール：クロロフォルム(2:98）→メタノール：クロロフォルム(4:98）}収率185mg（0.60mmol,44％）、Ｒf（メタノール中のアルミナ：クロロフォルム  4：96）=0.33、
1H-NMR（CDCl3),δ=8.65(d、2H),8.41(s,2H),7.33(d,2H),4.69(ｓ、4H),3.78-3.60(m,16H)
【００４５】
（ｇ工程）4-<2-[2-(4,4'‐ジメトキシトリフェニルメトキシ)エトキシ]エトキシメチル>-4'-<2-[2-(2-ヒドロキシエトキシ)エトキシ］エトキシメチル>-2,2'-ビピリジン(8)の合成
無水ピリジン(20ml)中のジメトキシトリチル  クロライド（0.20g,0.6mmol）を、前工程化合物(7)（0.3g,0.7mmol）の溶液と無水ピリジン(30ml)中の触媒量の4,4'-シ゛メチルアミノピリジン中に滴下した。反応は一晩中室温で攪拌し、メタノールで冷却した。反応混合物は、飽和炭酸水素アンモニウムで洗浄し、クロロフォルム中のメタノール勾配を用いてアルミナ上で精製した。
収率84mg（0.271mmol,20％）、Ｒf（メタノール中のアルミナ：クロロフォルム  2：98）=0.71、
1H-NMR（CDCl3),δ=8.6(d、1H),8.62(d,1H),8.39(s,1H),
8.34(s,1H),7.47(m,1H),7.46(m,1H),
7.37-7.18(m,9H),6.81(d,4H),4.70(ｓ,2H),4.69(ｓ,2H),
3.77(s,6H),3.80-3.63(m,14H),3.24(t,2H)
【００４６】
（ｈ工程）4-{2-[2-(4,4'-ジメトキシトリフェニルメトキシ)エトキシ]-エトキシメチル}-4'-{2-[2-O-<(2-シアノエトキシ)N,N'-ジイソプロピルアミノフォスフィノ]エトキシ>エトキシメチル}-2,2'-ビピリジン(9)の合成
化合物(8)（310mg,0.45mmol）を乾燥アセトニトリルで水蒸気を飛ばすために共沸蒸留し、真空中で乾燥した。粘稠性の油状物質を乾燥アセトニトリル(4.5ml)に溶解した。次に攪拌しながら2-シアノエチル  テトライソプロピルフォスフォロ  ジアミダイト（170mg）を溶液に加えた。1H-テトラゾール（18mg）を次に加え混合物を3時間室温で攪拌した。ワットマンフィルタペーパーを備えたシリンジを用いてアセトニトリル溶液を吸いだした。溶液は、フォスフォロアミダイトがカラム中で分解するので、さらに精製を行わずに直接次工程のDNA合成に用いた。
【００４７】
（ｉ工程）ビピリジン単位を挿入した非天然のDNAの合成
配列：G1:5'-GGGG-bipy-GGGG-3'
Ｇ1のオリゴヌクレオチドを合成するために、通常の固相合成法を用いた、ただし、フォスフォロアミダイトがオリゴデオキシヌクレオチドの5'末端のアルコールと反応するための十分な時間を確保するために、フォスフォロアミダイト(9)のカップリング工程を30分行った。自動化された合成の間に、工程の間のトリチル画分の収集と分析とがフォスフォロアミダイト(9)の効率的カップリングを示し、精製の最終カップリング工程でジメトキシトリチル基が除かれなかった。次の脱保護工程で、Ｇ1はアンモニア溶液（25％濃縮アンモニア溶液:エタノール=3：1  v/v）中で室温で培養し、次に逆相高速液体クロマトグラフィー(RP HPLC)で精製し、MALDI-TOF質量分析で分析した。所望のオリゴヌクレオチドが収率よく得られた（PR HPLCプロットによれば、ＤＮＡＧ1:70%）。
MALDI-TOF-MS:[DNAG1-H]-,3034.80(Calc.3026.09)
【００４８】
＜測定＞
（１）円二色性分光
JASCO J-820スペクトル分析器を用いて、ＣＤ実験測定は、20μM全ストランド濃度のＤＮＡＧ１とＤＮＡＧ２とを、0.1cm経路長さのキュベット中で50mM、ＭＥＳ（pH6.0)および100mM ＮａＣｌ緩衝液中で、10μMの2価金属イオン、Ni2＋、Co2+、Zn2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+非存在下または存在下で4℃で測定した。ＣＤスペクトルは200〜350nmでされた少なくとも３走査の平均値をとって得られた。セルホルダーの温度はJASCO PTC-348温度制御機で制御された。キュベットを保持する槽はキュベットの外側に水が凝縮するのを防ぐために乾燥Ｎ2ガスの一定流を吹き込まれた。測定の前に試料は90℃に温められ、ゆっくりと２℃/minで冷却され、4℃で40分保温された。全てのスペクトルは緩衝液のみの基底線から差し引かれた。
結果を図２Ａに示す。図２Ａは、20μMのＧ１の、10μMのMn2+、Zn2+、Co2+,Ni2+で100mM、ＮａＣｌ,50mM、ＭＥＳバッファー中4℃の存在、非存在下の円二色性（ＣＤ)スペクトルを示す。２価の金属イオンなしでまたはＭｎ２＋ありでは265と295nmにそれぞれ正、負のピークを持ちＧ１の逆並行型四重鎖構造をしめす。Zn2+、Co2+,Ni2+の存在下でのＣＤスペクトルは260と240nmにそれぞれ正、負のピークを持った。これらのＣＤスペクトルはＺｎ2+、Ｃｏ2+,Ｎｉ2+の存在下でのＧ１の並行方向のＧ−四重鎖構造を示し、これらの金属イオンが逆並行から並行へのＧ−四重鎖構造の構造変化を引き起こすことを示唆している。一方Ｇ２のＣＤスペクトル（図２Ａの四角内）は２価の金属イオンが存在してもしなくてもＧ2の逆並行Ｇ−四重鎖構造であることを示している。
結果を図２Ａに示す。
【００４９】
ＣＤ滴定実験はＣＤスペクトルと同じ条件で行われた。ＣＤ強度は260nmで測定された。ＣＤ強度は正規化され、データは以下の式に合致した。
正規化された260nmでの強度＝Ｋａ[Ｍ２+]ｎ/（１＋Ｋａ[Ｍ２+]ｎ）、ここでＫａは金属イオンの見かけの結合定数（Ｍ-1）で、ｎはHill定数である。結果を図２Ｂに示す。
図２Ｂは、20μMのＧ1の100mMNaCL,50mMMES、4℃バッファー中で金属イオン濃度を変えて、260nmで（Ｇ−四重鎖構造がそれぞれ正または負のピークを示す）のＣＤ強度を示す。結果は金属イオンが構造変化を起こす能力が以下の順序であることを示した。Ni2+＞Co2+＞Zn2+＞Mn2+≫Ca2+〜Mg2+、このことは遷移金属イオンがＧ１の構造スイッチの有効な引き金となることを示している。この順位はこれらの金属イオンとビピリジン間との配位の安定度の順位と一致している。この結果は２価以上の金属イオンとビピリジン間との相互作用がＧ１の構造スイッチに必須であることを示している。結果を図２Ｂに示す。
【００５０】
（２）ゲル電気泳動
非変性ゲル電気泳動を100mM ＮａＣｌおよび50mM、ＭＥＳ(ｐＨ6.0)緩衝液中で、20％非変性ポリアクリルアミドゲルで、10μMの2価金属イオン非存在下または存在下（Mn2+、Zn2+、Co2+,Ni2+）で4℃で測定した。2μlの氷冷装填緩衝液(40％グリセロールと1%ブルーデキストラン）20μM、ＤＮＡ試料の2μlと混合した。ゲルはブロモフェノールブルーが15cm移動するまで5V/cmで走らせた。ゲルはGelstarを使って色をつけ撮影｛FLS-500(FUJI FILM社製）}した。測定前に試料は下記のようにアニールされ、保温された。結果を図３Ａに示す。
【００５１】
（３）透過型電子顕微鏡観察
ＤＮＡ試料は、5μM、ＮｉＣｌ2の存在と非存在で100mM ＮａＣｌおよび50mM、ＭＥＳ(ｐＨ6.0)緩衝液中で、10μMの濃度で調製された。10μl以内に分取された試料をカーボンで表面処理されたＥＭグリッド上に置いて、水で洗い、10％フォスフォタングステン酸5％ベンジルアルコールで着色し、水で洗い、ブロット(分析）した。撮影は、100KVで運転するJEM-2000EX(JEOL,日本）透過型電子顕微鏡で行われた。Ｇ１のＮｉＣｌ2の存在での測定結果を図３Ｂに示し、Ｇ１のＮｉＣｌ2非存在での測定結果を図４に示す。
【００５２】
（４）金属イオンをＣｕ２＋イオンに代えた以外は上記（３）と同様の緩衝液中で、同様の条件で、ＣＤスペクトルを測定した。透過型電子顕微鏡や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による同様の条件で直接的に観察して確認した。図６は、Ｇ１、10μM、Ｃｕ2+、5μMで調製し分取された試料のTEM写真を示す。Ｃｕ2+存在でのＧ１の構造は、ＣＤ測定で示された結果と同様のＧ−ワイヤ構造を確認する線形のナノスケールワイヤであった。Ｇ−ワイヤの長さは4μm以上であった。
【００５３】
（５）Na2EDTA過剰添加によるＧ−ワイヤの分離作用
(a)10μM  Ｇ１のＣＤスペクトル、結果を図５Ａに示す。
500μM  Na2EDTAなし、5μM、Ni2+なし(点線）
500μM  Na2EDTAなし、5μM、Ni2+あり(点線）、
500μM  Na2EDTAあり、5μM、Ni2+あり(実線）
100mM NaClおよび50mMMES（pH6.1)緩衝液中で、4℃
(b)10μM  Ｇ１の非変性電気泳動、100mM NaClおよび50mMMES（pH6.1)緩衝液中で、4℃での電気泳動。結果を図５Ｂに示す。
5μM、Ni2+なし(レーン１）
500μM  Na2EDTAなし、5μM、Ni2+あり(レーン2）
500μM  Na2EDTAあり、5μM、Ni2+あり(レーン3）
全てのDNA試料は2回アニールした。
5μM、Ni2+なしＧ１は、Ni2+なしで2回アニールした。
Na2EDTAなし、5μM、Ni2+ありＧ１は、Ｇ-ワイヤ形成のためのNi2+を加えてからアニールし、それから再びNa2EDTAなしでアニールした。
500μM  Na2EDTAあり、5μM、Ni2+ありＧ1は、Ｇ−ワイヤ形成のためのNi2+を加えてからアニールし、Ｇ-ワイヤの分解のためにNa2EDTAと共に再びアニールした。
図５Ａの結果からＧ-ワイヤ形成は過剰のNa2EDTA（500μM）を加えることにより、容易に検知できる程度可逆であることが示されている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図1は、Ｇ１が、金属イオンの非存在下で、１Ａ図の逆並行型四重鎖構造を示し、金属イオンの存在下で、１Ｂ図の並行型四重鎖構造を示しことを表す模式図である。
【図２】図２は、ＣＤスペクトル強度の測定結果のグラフを示す２Ａ図と、その正規化後の強度を示すグラフの２Ｂ図である。
【図３】図３Ａは、非変性電気泳動の状態を示す図であり、レーン１は、金属の非存在下のＧ１の電気泳動結果、レーン４、５，６，７は、Ｇ１にMn2+、Ni2+、Co2+、Zn2+が共存している場合の電気泳動結果を示す模式図である。図３Ｂは、Ni2+共存下におけるＧ１のＴＥＭ写真像を示す図である。
【図４】図４は、Ni2+が存在しない場合のＧ１のＴＥＭ写真像を示す図である。
【図５】図５Ａは、Na2EDTA過剰添加によるＧ-ワイヤの分離作用を示すＣＤスペクトル強度のグラフである。図５Ｂは、Ｇ1の非変性電気泳動を示す図である。レーン１は、２価の金属イオンなし、レーン２は、２価の金属イオンあり、Na2EDTAなし、レーン３は、２価の金属イオンあり、Na2EDTAありの結果を示す。
【図６】図６は、Ｃｕ2+共存下におけるＧ１のＴＥＭ写真像を示す図である。
【図３】
2006316044.tif 000006
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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