ペプチド核酸によるDNA鎖浸潤によるCAGリピートを含む活性遺伝子の分離

DNA複製の誤差によるDNAのタンデムCAGトリニュヌクレオチド配列の増幅は、少なくとも4つの遺伝性神経変性疾患に関与しています。タンパク質に翻訳するとCAGトリプレットが繰り返されます。これは、転写因子TFIIDのTATA結合タンパク質を含む多くの転写因子の顕著な特徴であるグルタミン残基の領域を生じます。ビオチン標識、相補性ペプチド核酸（PNA）を使用して、CAGリピートに無傷のクロマチンに侵入し、PNA.DNAハイブリッドを含む転写活性クロマチン制限断片の選択的分離の方法を使用しました。PNA含有クロマチン断片は、ストレプトアビジン - アガロース磁気ビーズに捕獲され、活性クロマチン画分のすべてのCAG.PNAハイブリッドを含むことが示されました。CAGタンデムリピートの下流に特異的なDNAプローブを使用したDNAハイブリダイゼーション実験では、PNA.DNAハイブリッドにTATA結合タンパク質の転写遺伝子が含まれていることが確認されました。対照的に、C-Myc ProtoonCogeneに特異的なDNAプローブでハイブリダイゼーションシグナルは検出されませんでした。

An amplification of tandem CAG trinucleotide sequences in DNA due to errors in DNA replication is involved in at least four hereditary neurodegenerative diseases. The CAG triplet repeats when translated into protein give rise to tracts of glutamine residues, which are a prominent feature of many transcription factors, including the TATA-binding protein of transcription factor TFIID. We have used a biotin-labeled, complementary peptide nucleic acid (PNA) to invade the CAG repeats in intact chromatin and then employed a method for the selective isolation of transcriptionally active chromatin restriction fragments containing the PNA.DNA hybrids. The PNA-containing chromatin fragments were captured on streptavidin-agarose magnetic beads and shown to contain all the CAG.PNA hybrids of the active chromatin fraction. DNA hybridization experiments using a DNA probe specific for unique sequences downstream of the CAG-tandem repeats confirmed that the PNA.DNA hybrids contained the transcribed gene for the TATA-binding protein. In contrast, no hybridization signal was detected with a DNA probe specific for the c-myc protooncogene, which is amplified and transcriptionally active in COLO 320DM cells but lacks CAG tandem repeats.