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Development of topology-selective light-up G4 ligand

拓扑选择性发光G4配体的开发

基本信息

批准号：
20H02876
负责人：
長澤和夫
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

グアニン残基を豊富に含む核酸の1本鎖配列では、核酸の高次構造の一つであるグアニン四重鎖 (G4) 構造が動的に形成されると考えられている。近年G4が形成されることで、DNAの複製、遺伝子の転写調節などの生命現象が直接的に制御する例が、多数報告されている(in vitro)。しかしG4は、生細胞内の「どこで」「いつ」形成されるのか、また複製や転写等の生命現象との直接的な関連は明らかにされていない。本研究では、生細胞内で動的に形成されるG4を可視化し観察するためのツールとして、ライトアップ型G4リガンドの創製を目的とした。特に、G4に特有な3つの各トポロジー（アンチパラレル、パラレル、ハイブリッド）を区別しながらG4の動的形成を可視化することを目的とした。そこで、これまでに研究室で開発してきた、G4と特異的かつ強力に相互作用する大環状ヘキサオキサゾール型G4リガンドである6OTDにライトアップ機能を有する官能基を導入し、加えて側鎖構造に着目した構造展開を行うことで、トポロジー選択的なライトアップ型G4リガンドの創製を計画した。その結果、6OTDのオキサゾールにビニルナフチル誘導体を導入することで、G4と相互作用時に蛍光特性が変化するライトアップ機能を付与することができた。また6OTDに側鎖を適切な位置に導入することでトポロジー選択的な相互作用能を示すことがわかった。

グアニン residues を contains aboundant にむ nucleic acid の 1 lock with column では, nucleic acid structure のの high times つであるグアニン fourfold lock (G4) tectonic がに form されると exam えられている. In recent years, G4 が form されることので, DNA replication, but 伝の planning write adjust などの life phenomenon が direct に suppression するが, most reports されている (in vitro). しかし G4 は, intracellular の "どこで" "いつ" form されるのか, また copy や planning write の life phenomenon such as との direct な masato even は Ming らかにされていない. This study では, living cells でに form される G4 を visualization し観 examine するためのツールとして, ライトアップ type G4 リガンドの created を purpose とした. に, G4 にな 3 unique つの each トポロジー (アンチパラレル, パラレル, ハイブリッド) を difference しながら G4 の dynamic formation を visualization することを purpose とした. そこで, これまでに open laboratory で発してきた, G4 と specific かつ powerful に interaction する big annular ヘキサオキサゾール type G4 リガンドである 6 otd にライトアップ function を have する functionality を import し, えてに side chain structure with mesh した structure on line をうことで, トポロジー sentaku of なライトア Youdaoplaceholder0 type G4リガドド <s:1> creation を project たた. その results, 6 otd のオキサゾールにビニルナフチル inductor を import することで, G4 と interaction when に蛍 light feature が variations change するライトアップ function を give することができた. また 6 otd に side chain を appropriate な position に import することでトポロジー sentaku な interaction can を shown すことがわかった.