この「Know Your Oligo Mod」ブログシリーズでは、オリゴヌクレオチドを標識するための高性能蛍光色素であるATTOの利点を探ります。
ATTO蛍光色素は、生物学的イメージングや分析用の蛍光標識として広く使用されている有機合成分子の一群です。これらはドイツのATTO-Tec GmbHによって開発され、同じ波長の他の蛍光色素に比べて高い光安定性と輝度で知られています。
オリゴヌクレオチドの蛍光標識は、リアルタイムPCR、DNAシークエンシング、蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)、遺伝子発現解析(mRNA解析)など、分子生物学的手法におけるプローブやプライマーとして数多くの用途があります。ATTO色素は、その優れた性能と汎用性で特に注目されています。オリゴヌクレオチドのラベリングに最適なATTO色素のユニークな特性をご覧ください。
ATTO色素の特徴は？
ATTO色素は、高い蛍光性、量子収率、強い吸収、熱安定性および光安定性の向上を特徴としています。これらの有益な特性は、そのユニークな分子構造によるものです。
柔軟な構造を持つシアニンなどの一般的な色素とは異なり、ATTO色素は非常に剛直な発色団を特徴とします(図1)。この剛直な構造により、溶液中での異性体の形成が防止され、一貫した光学特性が保証されます。他の多くの色素は光学特性にばらつきが生じやすいですが、ATTO色素は溶媒や温度にほとんど依存せずに機能します。また多くのATTO色素は、大きなストークスシフト、高い耐オゾン性、良好な水溶性などの付加的な特性も有しています1。
図1：ATTO色素の分子構造。ほとんどのATTO色素はcoumarinクマリン、acridineアクリジン、
rhodamineローダミン、carbopyroninカルボピロニン、oxazineオキサジンの誘導体です。
ATTO色素の利点
ATTO色素は、紫外域の350 nmから近赤外域の750 nmまでの広いスペクトル範囲をカバーし、最も頻繁に使用される励起光源に適合する色素を含んでいます。その幅広い励起シグナル最大範囲と良好なストークスシフト分離により、ほとんどの技術に適しており、また多重化も可能です。
ATTO色素の利点は以下の通りです：
オリゴヌクレオチドのATTO修飾
ATTO色素は、DNAやRNAオリゴヌクレオチドの標識に広く使用されており、診断アッセイや医薬品開発におけるハイスループットスクリーニングアプリケーションに使用することができます。赤色スペクトル領域のATTO色素は、細胞損傷を最小限に抑えることが知られており2、mRNA発現のリアルタイム可視化など、生細胞実験での使用に適しています3。
LGC Biosearch Technologiesは、オリゴヌクレオチドの5′、内部、および3′ATTO修飾を提供しています。全ての色素は高い蛍光収率を示し、光安定性が重要な実験において、一般的な蛍光色素の良い代替となります。
以下のATTOラベルのセレクションから、あなたのオリゴ、プローブ、プライマーにぴったりのものを見つけてください。カスタムオリゴのご注文ページもご覧ください。
| ATTO色素 | 修飾位置 | 仕様 | 特徴 | 用途 | クエンチャー |
|---|---|---|---|---|---|
| ATTO 390 | 5′, 3′ | Coumarin 誘導体 | ・可視スペクトルの青色領域で 蛍光を発する ・大きなストークスシフト ・中程度の親水性 ・低分子量 |
幅広い用途に使用可能 | BHQ-1 |
| ATTO 425 | 5′, 3′ | Coumarin 誘導体 | ・可視スペクトルの青色領域で 蛍光を発する ・大きなストークスシフト ・適度な親水性 |
リアルタイムPCR用二重標識蛍光プローブ | BHQ-0 |
| ATTO 465 | 5′, internal, 3′ | Acriflavine由来 カチオン色素 |
・可視スペクトルの緑色領域で 蛍光を発する ・水溶液中で大きな ストークスシフトを示す ・三重項収率が高く、固体 マトリックス中で強い燐光 を示す ・親水性 |
リアルタイムPCR用二重標識蛍光プローブ | BHQ-1 |
| ATTO 488 | 5′, 3′ | Rhodamine 誘導体 | ・可視スペクトルの緑色領域で 蛍光を発する ・高い光安定性 ・非常に親水性 ・優れた水溶性 |
1分子検出、高分解能顕微鏡、FISH | BHQ-1 |
| ATTO 490LS | 5′, 3′ | ・165 nmの非常に大きな ストークスシフトを示す ・可視スペクトルの遠赤色領域 で蛍光を発する ・非常に親水性で水溶性に 優れる |
マルチプレキシングが必要なアプリケーションに最適 | BHQ-2 | |
| ATTO 514 | 3′ | Rhodamine 誘導体 | ・可視スペクトルの緑色領域で 蛍光を発する ・高い熱安定性と光安定性 ・非常に親水性 ・優れた水溶性 |
1分子検出、高分解能顕微鏡、FISH | BHQ-1 |
| ATTO 520 | 5′, 3′ | Rhodamine 誘導体 | ・可視スペクトルの緑色領域で 蛍光を発する ・高い熱安定性と光安定性 ・疎水性 ・pH>7で無色の偽塩基を 可逆的に形成 |
リアルタイムPCR用二重標識蛍光プローブ | BHQ-1 |
| ATTO 532 | 5′, internal, 3′ | Rhodamine 誘導体 | ・可視スペクトルの緑色領域で 蛍光を発する ・高い光安定性 ・非常に親水性 ・優れた水溶性 |
1分子検出、高分解能顕微鏡、FISH | BHQ-1 |
| ATTO 550 | 5′, 3′ | Rhodamine 誘導体 カチオン色素 |
・可視スペクトルの黄色領域で 蛍光を発する ・高い熱安定性と光安定性 ・適度な親水性 |
1分子検出、高分解能顕微鏡、FISH | BHQ-2 |
| ATTO 565 | 5′, 3′ | Rhodamine 誘導体 | ・可視スペクトルのオレンジ色 領域で蛍光を発する ・高い熱安定性と光安定性 ・適度な親水性 |
1分子検出、高分解能顕微鏡、FISH | BHQ-2 |
| ATTO rho12 | 5′ | Rhodamine 誘導体 | ・可視スペクトルの赤色領域で 蛍光を発する ・高い熱安定性と光安定性 ・適度な親水性 |
リアルタイムPCR用二重標識蛍光プローブ | BHQ-2 |
| ATTO rho101 | 5′, 3′ | Rhodamine 誘導体 | ・可視スペクトルの赤色領域で 蛍光を発する ・高い熱安定性と光安定性 ・適度な親水性 |
リアルタイムPCR用二重標識蛍光プローブ | BHQ-2 |
| ATTO 590 | 5′, internal, 3′ | Rhodamine 誘導体 | ・可視スペクトルのオレンジ色 領域で蛍光を発する ・高い熱安定性と光安定性 ・適度な親水性 |
1分子検出、高分解能顕微鏡、FISH | BHQ-2 |
| ATTO 594 | 5′, 3′ | Rhodamine 誘導体 | ・可視スペクトルの赤色領域で 蛍光を発する ・高い光安定性 ・非常に親水性 ・優れた水溶性 |
1分子検出、高分解能顕微鏡、FISH | BHQ-2 |
| ATTO 620 | 5′, 3′ | Carborhodamine色素 カチオン色素 |
・可視スペクトルの赤色領域で 蛍光を発する ・蛍光収率は温度に強く依存 ・高い熱安定性と光安定性 ・適度な親水性 |
リアルタイムPCR用二重標識蛍光プローブ | BHQ-2 |
| ATTO 633 | 5′, internal, 3′ | Carborhodamine色素 カチオン色素 |
・可視スペクトルの赤色領域で 蛍光を発する ・高い熱安定性と光安定性 ・適度な親水性 |
1分子検出、高分解能顕微鏡、FISH | BHQ-3 |
| ATTO 647N | 5′, internal, 3′ | Carborhodamine色素 カチオン色素 |
・可視スペクトルの赤色領域で 蛍光を発する ・極めて高い蛍光収率 ・高い熱安定性と光安定性 ・優れた耐オゾン性 ・適度な親水性 |
1分子検出、高分解能顕微鏡、FISH | BHQ-2 |
| ATTO 655 | 5′, 3′ | Oxazine 誘導体 双性イオン(ズウィッターイオン)色素 |
・可視スペクトルの赤色領域で 蛍光を発する ・優れた熱安定性と光安定性 ・優れた耐オゾン性 ・親水性 |
1分子検出、高分解能顕微鏡、FISH | BHQ-3 |
| ATTO 680 | 5′, internal, 3′ | Oxazine 誘導体 双性イオン(ズウィッターイオン)色素 |
・可視スペクトルの赤色領域で 蛍光を発する ・優れた熱安定性と光安定性 ・親水性 |
リアルタイムPCR用二重標識蛍光プローブ | BHQ-3 グアニン、トリプトファンなどの電子供与体により蛍光が消光する |
| ATTO 700 | 5′, 3′ | Oxazine 誘導体 双性イオン(ズウィッターイオン)色素 |
・可視スペクトルの赤色領域で 蛍光を発する ・優れた熱安定性と光安定性 ・親水性 |
1分子検出、高分解能顕微鏡、FISH | BHQ-3 グアニン、トリプトファンなどの電子供与体により蛍光が消光する |
| ATTO 725 | 5′ | ・スペクトルの近赤外領域で 蛍光を発する ・強い吸収 ・優れた熱安定性と光安定性 ・pH 7.4まで安定 |
幅広い用途に使用可能 | ||
| ATTO 740 | 5′, 3′ | ・近赤外領域で蛍光を発する ・優れた光安定性 ・適度な親水性 ・pH2～8で安定 |
幅広い用途に使用可能 |
用語集
蛍光量子収率
蛍光分子の明るさは、消光係数(与えられた波長で吸収される光の量)と量子収率(放出される光子と吸収される光子の比で与えられる)の尺度である。従って、蛍光量子収率が高いほど、蛍光体は明るくなる。
ストークスシフト
蛍光体の吸収ピークと発光ピークの差。ストークスシフトが大きいほど、自己消光が減少し、S/N比が向上する。また、インナーフィルター効果を最小限に抑えることができ、マルチカラーイメージングに有利である5。
光安定性
光安定性とは、光や酸素のような反応性種に曝されたときの損傷に対する耐性である。フルオロフォアの三重項状態は白化の原因となるため、酸化感受性を低下させる分子修飾によって光安定性を向上させることができる6。
レイリー散乱とラマン散乱
生体分子や蛍光体を含む物質と光の相互作用として記述される。レイリー散乱は波長を変えずに光を全方向に散乱させるが、ラマン散乱は波長を変化させる。どちらもバックグラウンドシグナルを引き起こしたり、蛍光体の励起や発光に影響を与えたりすることで、生物学実験における蛍光測定を妨害する可能性がある。
参考文献