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蛍光色素のDAPIとDiIは核や膜脂質とどのように結合しているんですか?
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核には多量のDNAが詰め込まれています.DNAの二重らせんでは,アデニン(A):チミン(T)の塩基対(A:T対)と,グアニン(G):シトシン(C)の塩基対(G:C対)が積層し,両側をポリ(リボース-リン酸エステル)の糖リン酸鎖がらせんを巻いてつなぎます.この2本の糖リン酸鎖の間隔は等しくないので,糖リン酸鎖の間の溝には,広い主溝と,狭い副溝ができます.
こんな形のDNAに結合する試薬には,
(1) 主溝にへばりつく試薬
(2) 副溝にへばりつく試薬
(3) 塩基対平面と塩基対平面の隙間にもぐりこんで強固にくっつく試薬(インターカレート剤)
の3種があります.この3種はどんなに強い結合でも,化学反応による共有結合ではありません.このほか,化学反応で共有結合をつくって結合する試薬もあります.
おたずねのDAPIは,DNA分子のA:T対の多い領域で副溝につき,青い蛍光を発する試薬です.
DAPIの化合物名は4’,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール(4’,6-diamidino-2-phenylindole),分子は少し曲がっていて2個の強塩基性アミジノ基が両側にあるので,DNAの副溝では両側のアミジノ基が酸性のリン酸基にうまく結合しそうです.A:T対の多い領域につくのは,G:C対のグアニンの2位のアミノ基が副溝に突き出て邪魔するからでしょう.
DAPIの化合物名から構造式が書ければ,自分で構造を見て確かめて下さい.もし書けなければE-mailで質問して下さい.構造式をつけた返事を差し上げますが,ChemDrawがインストールしてないコンピュータだと見れません.
もう一つのDiIは1,1’-ジオクタデシル-3,3,3’,3’-テトラメチルインドカルボシアニンの過塩素酸塩(1,1’-dioctadecyl-3,3,3’,3’-tetramethylindocarbocyanine
perchlorate),これは2個(ジ)のオクタデシル基がインドカルボシアニン色素に結合した構造です.オクタデシル基は炭素原子が18個のアルキル基ですから疎水性で,脂質に強い親和性があります.生体膜はリン脂質の2分子膜にタンパクが埋め込んだ構造で,細胞の種類によってタンパクの割合が違います.疎水性のオクタデシル基はリン脂質2分子膜のアシル基に親和性があるので,特に脂質の割合の多いニューロン(神経細胞)の細胞膜によく結合します.DiIは毒性が低く蛍光を発する色素分子なので生きたままのニューロンを観察できます.