Sodium bisulfite反応

分子生物学用語集

Sodium bisulfite反応

Sodium bisulfite

Sodium bisulfite (重亜硫酸ナトリウム)はシトシンの脱アミノとそれに続くウラシルへの変換反応を行う。 メチル化シトシンではこの変換反応が起こらないため、メチル化されているかを適切なプライマーとPCRによって解析することができる(MSP)。エピジェネティクス研究に用いられる。

反応

Cytosine + bisulfite

1. HSO₃によるSO₃の付加（可逆反応）によってsulfo-シトシンが生成される。この平衡は低pHで右方向（SO₃付加）に進む。
2. 加水分解的脱アミノ反応によってsulfo-ウラシルへ変換される。この反応も低pH。
3. SO₃を脱離（可逆反応）してウラシルが生成される。NaOHで高pHにして平衡を左方向（脱SO₃）に進ませる。

5-メチルシトシン + bisulfite

5-メチルシトシンの場合、SO₃によるSO₃の付加反応が非常に遅いため、脱アミノ反応によるsulfo-ウラシルの生成に至らない。

配列中での変換例

メチル化されていないDNA	一部がメチル化されているDNA

※上段が基質、下段が生成物

メチル化されたシトシンはウラシルに変換されていない。

Methylation specific PCR (MSP)

適切なプライマーを作成し、Sodium bisulfite処理後にPCRを行い、メチル化の有無を調べることができる(Methylation specific PCR, MSP)。MSPで必要なプライマーは、ある特定のC（CpG）において、

• メチル化されている場合に増幅されるプライマーセット
• メチル化されていない場合に増幅されるプライマーセット

の2種類である。これらを用いてメチル化・非メチル化DNAで比較するので、4種類のPCR産物を比べることなる。

→Primo MSP 3.4 はWebブラウザ上でプライマー候補を挙げてくれる。

References

• High sensitivity mapping of methylated cytosines.
  Clark SJ, Harrison J, Paul CL, Frommer M
  Nucleic Acids Res22p2990-7(1994 Aug 11)
• Methylation-specific PCR: a novel PCR assay for methylation status of CpG islands.
  Herman JG, Graff JR, Myöhänen S, Nelkin BD, Baylin SB
  Proc Natl Acad Sci U S A93p9821-6(1996 Sep 3)

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