核酸の鏡像異性体合成と、その相互作用の研究

核酸对映体合成及其相互作用研究

• 批准号: 10780360
• 负责人: 川上 純司
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Konan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780360/
• 关键词: 鏡像異性体核酸; キメラ型核酸; 熱力学安定性; 核酸構造; 機能性核酸; インビトロ選択; 核酸-核酸相互作用; 核酸-蛋白質相互作用

本研究では、(1)天然型核酸の鏡像異性体であるL核酸の合成と、(2)L核酸と天然型のタンパク質あるいは核酸との間の相互作用を定量的に評価することを目的とした。(1)に関しては、出発原料にL-arabinoseを用いて行う合成を予定通り初年度に完了し、L-DNAのホスホロアミダイト体モノマーを得た。このアミダイト体を用いて、通常のD-DNA中にL-DNAを導入した種々のL/Dキメラ型DNAを合成し、(2)を目的とする研究に供した。(2)では、特にL-DNAのアンチセンス核酸としての応用を念頭に置き、検討を行った。まず、L/Dキメラ型DNAとD-DNAとの間で形成される二重鎖を用い、熱力学的安定性を解析した。その結果、キメラ型二重鎖DNAが天然型二重鎖DNAと比較して、ΔΔG°_<37>にして約3.0kcal mol^<-1>の不安定化を示すことと共に、これが主エンタルピーの損失(ΔΔH°にして20〜30kcal mol^<-1>によるものであることを明らかとした。また、塩基部を持たない核酸誘導体を用いた実験結果と併せて、L-DNAは二重鎖中でスタックするため全体構造を大きく変化させず、不安定化の大きさも37℃条件下でアンチセンス効果に影響を及ぼすほどでないことを示すことができた。次に、鏡像異性体核酸と天然由来のタンパク質との相互作用を解析した。タンパク質にはエクソヌクレアーゼ、ポリヌクレオチドキナーゼ、DNAポリメラーゼ等の酵素を用いた。その結果、L-DNAはヌクレアーゼ耐性が高い一方で、リン酸化反応とポリメラーゼ反応の基質となることが明らかとなった。これらの結果から、L-DNAが生体内に導入された際の挙動をシミュレートする事が可能となり、副作用の少ない新規なアンチセンス分子としてL-DNAを応用することが可能であることを示すことができた。これらの結果は、第25回核酸化学シンポジウム、第9回アンチセンスシンポジウム、日本化学会第76および第78春季年会で発表し、またリストに挙げたものの他二編の論文を投稿している。

This study で は, (1) natural nucleic acid の mirror straight body で あ る L と の nucleic acid synthesis, (2) L nucleic acid type と natural の タ ン パ ク qualitative あ る い は nucleic acid と の interaction between の を に of quantitative evaluation of 価 す る こ と を purpose と し た. (1) に masato し て は, out 発 materials に L - arabinose を with い て line う synthetic を designated finished early り annual に し, L - DNA の ホ ス ホ ロ ア ミ ダ イ ト body モ ノ マ ー を た. を こ の ア ミ ダ イ ト body with い て, usually の に L - DNA in D - DNA を import し た kind 々 の L/D キ メ ラ し を DNA synthesis, (2) を purpose と す に る research for し た. (2) で は, に L - DNA の ア ン チ セ ン ス nucleic acid と し て の 応 thought with を に line buy き, beg を 検 っ た. ま ず, L/D キ メ ラ type DNA と D - DNA と の で formed between さ れ る double lock を い, thermodynamic stability analytical し を た. そ の results, キ メ ラ type double lock が natural DNA type double lock と comparing DNA し て, Δ Δ G ° _ < > 37 に し て 3.0 kcal mol ^ < 1 > の was no stabilization を す こ と と に, こ れ が main エ ン タ ル ピ ー の loss (Δ Δ H ° に し て 20 ~ 30 kcal mol^<-1>による である である である とを とを Ming ら ら と と た た. ま た, salt base を た な を use い い nucleic acid induced body た be 験 results と and せ て, L - DNA は double lock in で ス タ ッ ク す る た め all big tectonic を き く variations change さ せ ず, unstable の big き さ も under the condition of 37 ℃ で ア ン チ セ ン ス unseen fruit に influence を and ぼ す ほ ど で な い こ と を shown す こ と が で き た. The natural origin of the nucleic acids of secondary に and mirror-like heteroplasms と is タ パ パ. The interaction between the と and を is analyzed. タ ン パ ク qualitative に は エ ク ソ ヌ ク レ ア ー ゼ, ポ リ ヌ ク レ オ チ ド キ ナ ー ゼ, DNA ポ リ メ ラ ー ゼ の enzymes such as を with い た. そ の results, L - DNA は ヌ ク レ ア ー ゼ high patience が い で, リ ン acidification anti 応 と ポ リ メ ラ ー ゼ anti 応 の matrix と な る こ と が Ming ら か と な っ た. こ れ ら の results か ら, L - DNA が born in vivo に import さ れ た interstate の 挙 dynamic を シ ミ ュ レ ー ト す る could が と な り, less side effects の な い new rules な ア ン チ セ ン ス molecular と し て L - DNA を 応 with す る こ と が may で あ る こ と を shown す こ と が で き た. は こ れ ら の results, back to 25 nucleic acid chemical シ ン ポ ジ ウ ム, 9 ア ン チ セ ン ス シ ン ポ ジ ウ ム, Japan chemical society 76th お よ び spring convention 78 で 発 table し, ま た リ ス ト に 挙 げ た も の の he weaves の two papers contribute を し て い る.

项目成果

J.Kawakami et al.: "In vitro selection of aptamers that recognize a monosaccharide" Anal.Chim.Acta. 365. 95-100 (1998)

J.Kawakami 等人：“识别单糖的适体的体外选择”Anal.Chim.Acta。

H.Fauzi et al.: "Minimization of genomic human hepatitis delta virus ribozyme" Anal.Chim.Acta. 365. 309-317 (1998)

H.Fauzi 等人：“基因组人丁型肝炎病毒核酶的最小化”Anal.Chim.Acta。

J.Kawakami et al.: "In vitro selection of aptamers that recognize a monosaccharide"Anal.Chim.Acta. 365. 95-100 (1998)

J.Kawakami 等人：“识别单糖的适体的体外选择”Anal.Chim.Acta。

K.Yasuda et al.: "Development of New Biotechnology for the 21st Century(II) : Structural and thermodynamic studies of PNA/DNA hybrids containing single bulge nucleotides"Mem.Konan Univ.,Sci.Ser.. 46. 61-69 (1999)

K.Yasuda 等：“21 世纪新生物技术的发展（II）：含有单凸出核苷酸的 PNA/DNA 杂交体的结构和热力学研究”Mem.Konan Univ.，Sci.Ser.. 46. 61-69

Y.Okumoto et al.: "Microscopic Interaction of Lifemolecules(3):Effect of Metal Ions on the Cleavage Activity of Deoxyribozymes for an RNA substrate" Mem.Konan Univ.,Sci.Ser.45. 1-9 (1998)

Y.Okumoto 等人：“生命分子的微观相互作用 (3)：金属离子对 RNA 底物脱氧核酶裂解活性的影响”Mem.Konan Univ.，Sci.Ser.45。