1991년 덴마크 코펜하겐대학교의 Nielsen, Egholm, Berg 와 Buchardt 교수에 의해 처음으로 발명된 인공 DNA입니다. PNA는 DNA의 인산-리보스당의 골격이 펩타이드와 비슷한 아마이드 골격으로 치환된 구조를 가지고 있습니다. 이러한 골격구조의 변화 때문에 DNA 또는 RNA에 대한 결합력과 안정성이 크게 증가됩니다. 또한 PNA는 이러한 구조적 변화에도 불구하고, DNA와 마찬가지로 염기서열에 따른 특이적인 결합을 할 수 있기 때문에 다양한 생물학 분야에 활용될 수 있습니다.
상보적인 DNA또는 RNA와의 강한 결합력(binding affinity)
단일염기 불일치를 구분하는 우수한 특이성(specificity)
온도 및 pH에 따른 화학적 안정성(chemical stability)
핵산 및 단백질 분해효소에 대한 생물학적 안정성(biological stability)
Hybridization 과정에서 염(salt) 농도에 대한 독립성(independence)
연속적인 homopurine 염기서열과 삼중나선구소(triplex)합성
비교특성
PNA
DNA
PNA-DNA duplex의 안정성
염기당 Tm값이 1℃ 높음
-
PNA-DNA Hybridization 속도
100-5000배 빠름
-
염 농도에 의한 Hybridization
영향없음
영향 많음
단일염기 불일치에 대한 Tm
15℃
10℃
화학적 안정성
높음
산 및 염기에 대해 불안정
수용해도
낮음
높음
일반적으로 사용되는 Probe길이
13-18mer
20-30mer
생물학적 안정성
높음
핵산 분해효소에 불안정
열 안정성
높음
보통
1
Hyunil Lee et al. Peptide Nucleic Acid Synthesis by Novel Amide Formation.
Organic Letters 2007;9(17):3291-3293.