テロメア部位DNA配列が形成する四重鎖構造のNMRによる研究

端粒位点DNA序列形成的四链体结构的NMR研究

• 批准号: 11780426
• 负责人: 金折 賢二
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780426/
• 关键词: テロメア; 四重鎖構造; G-カルテット; i-motif; 核磁気共鳴法; 円二色性分光

テロメア領域とは染色体の末端部位のことで、このテロメア部位には3'末端側の鎖ではグアニン残基(G)に富む配列が、5'末端側ではシトシン残基(C)に富む配列が繰り返し並び、お互いが相補鎖を形成している。これら連続したG及び、Cを含むDNAオリゴマーは、それぞれ特異な四重鎖構造(Gカルテット、i-motif)を形成することが知られている。本研究の目的は、DNA鎖の複製や、減数分裂の際に、テロメア部位がとりうる構造や、四重鎖間の相互作用についての構造的な知見を得ることである。ヒトテロメアの繰り返し配列であるd(CCCTAA)が形成するi-motif構造についてNMR分光法を用いて詳しく解析した結果、d(CCCT)では観測されなかった新規のトポロジーを持つi-motif構造を発見し、その新規なトポロジーを持つi-motif構造を距離制限付き分子動力学計算により決定した。また、Gカルテットとi-motif構造の安定性と相互作用を円二色性分光法(CD)によって評価した。各種のテロメア繰り返し配列が相補的な二重鎖を形成している状態から、カリウムイオンを添加することによってGカルテット形成を示すCDパターンが観測された。特に、単体で二分子で反平行二量体Gカルテットを形成するd(G_4T_4G_4)を相補鎖[d(C_4A_4C_4)]存在下で、カリウムイオンを加えると、二重鎖と多数のGカルテットの平衡状態になることをNMR分光法により見いだした。これは、テロメア相補鎖部位においてもGカルテットが生成しうることを示唆している。

In the terminal region of chromosome, there is a strong linkage between the 3'terminal residue (G) and the 5' terminal residue (C). The G and C chains contain DNA, and the G and C chains contain unique four-fold lock structures. The purpose of this study is to understand the structure of DNA lock replication, meiosis, and the interaction between quadruple locks. d(CCCTAA) was used to form the i-motif structure, and NMR spectroscopy was used to analyze the results in detail. d(CCCT) was used to measure the new i-motif structure, and the new i-motif structure was found and determined by molecular dynamics calculation. Evaluation of stability interaction of G-Motif structures by dichroic spectroscopy (CD) The double lock of each kind of time is formed by adding the state of the time to the time of the time to form the CD. In particular, in the presence of the complementary locking [d(C_4A_4C_4)], the formation of the antiparallel binary molecule G (G_4T_4G_4), the double locking and the equilibrium state of the majority G (G_4T_4G_4) can be observed by NMR spectroscopy. This is the first time I've ever seen a woman.

项目成果

Kenji Kanaori: "Structure and stability of consecutive stereoregulated chiral phosphorothioate DNA duplex"Biochemistry. 38. 16058-16066 (1999)

Kenji Kanaori：“连续立体调节手性硫代磷酸酯 DNA 双链体的结构和稳定性”生物化学。

Kenji Kanaori: "Multiple four-stranded conformaitons of human telomere sequence d(CCCTAA) in solution"Nucleic Acids Research. 29. 831-840 (2001)

Kenji Kanaori：“溶液中人类端粒序列 d (CCCTAA) 的多重四链构象”核酸研究。

Toshinori Suzuki: "Isolation and characterization of diazoate intermediate upon nitrous acid and nitric oxide treatment of 2'-deoxycytidine"Biochemistry. 38. 7151-7158 (1999)

Toshinori Suzuki：“亚硝酸和一氧化氮处理 2-脱氧胞苷后重氮酸酯中间体的分离和表征”生物化学。

Toshinori Suzuki: "Formation of 2'-deoxyguanosine and nitrous acid: mechanism and intermediates"Nucleic Acids Research. 28. 544-551 (2000)

Toshinori Suzuki：“2-脱氧鸟苷和亚硝酸的形成：机理和中间体”核酸研究。