生体高分子間連結反応を光制御する機能性核酸の創成

创建光学控制生物聚合物之间的连接反应的功能性核酸

• 批准号: 12780437
• 负责人: 藤本 健造
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12780437/
• 关键词: シアノビニル基; 核酸末端光架橋; 核酸分解酵素耐性; 生体高分子間光連結; 5-ビニルデオキシシチジン; 光環化; 可逆的光連結

生体高分子間連結反応の光制御を目的として光応答性塩基の設計を昨年度行い、5-ビニルウラシルが有用であることを見出していた。本年度はその可逆的な核酸連結反応に有用である5ビニルウラシルの皮応性を向上させるために効率よい評価を行うべく5位に置換基を有するピリミジン類縁体のライブラリーを作製し、スクリーニングを行った。DNA合成機を用いて5'末端に修飾塩基を含む機能性オリゴ核酸を合成し、3'末端にピリミジンを有するオリゴ核酸との光連結反応を行った。電気泳動後、連結された核酸を定量した結果、5位にカルボキシビニル基を有するピリミジンを用いると光連結に関する反応性がユ0倍向上することを見いだした。次にここで得られた知見をもとに5位にシアノビニル基を有する核酸を用いてDNA末端上でのエンドキャッピング反応の開発を行った。シアノビニル基は相補鎖上のアデニン塩基との効率よいスタッキングが可能であり、本反応には必須であることを見出した。さらにDNA末端での光連結性を向上させるためにウラシルのN3位メチル体の合成を行った。N3メチル5シアノビニルウラシルを含む核酸を合成し、それを用いてDNA平滑末端上での光架橋反応を行った。その結果、366nmの光照射により高収率で光架橋できることを見出した。光架橋された核酸は極めて熱的に安定であり、光架橋前と比較しておよそ50度以上の安定化を受けていることを見出した。この光架橋核酸のCDスペクトル測定したところDNAの構造を殆ど変化させずに安定化していることも見出した。かつ核酸分解酵素に対して耐性を有することも同時に見出した。これらの結果は本手法がデコイ核酸の調整に極めて有用な手法論であることを示唆している。

Polymer links between the raw body 応 の light suppression を purpose と し て light 応 a sexual salt base の design annual line い を yesterday, 5 - ビ ニ ル ウ ラ シ ル が useful で あ る こ と を shows し て い た. This year は そ の reversible な nucleic acid links the 応 に useful で あ る 5 ビ ニ ル ウ ラ シ ル の skin 応 sex を upward さ せ る た め に sharper rate よ い review 価 を line う べ く five に replacement を has an す る ピ リ ミ ジ ン class try body の ラ イ ブ ラ リ ー を as し, ス ク リ ー ニ ン グ を line っ た. DNA synthesis machine を with い て 5 'end に salt group を containing む functional オ リ ゴ し を nucleic acid synthesis, the 3' end に ピ リ ミ ジ ン を have す る オ リ ゴ nucleic acid と の optical link against 応 を line っ た. Electric 気 after swimming, link さ れ た nucleic acid quantitative し を た results, five に カ ル ボ キ シ ビ ニ ル を has an す る ピ リ ミ ジ ン を with い る と optical link に masato す る anti 応 sex が ユ 0 times up す る こ と を see い だ し た. Time に こ こ で have ら れ た knowledge を も と に five に シ ア ノ ビ ニ ル を has an す る を nucleic acids with い て DNA end on で の エ ン ド キ ャ ッ ピ ン グ anti 応 の open 発 を line っ た. シ ア ノ ビ ニ ル base は fill phase locked の ア デ ニ ン salt base と の sharper rate よ い ス タ ッ キ ン グ が may で あ り, this reverse 応 に は must で あ る こ と を shows し た. The さらにDNA terminal で <s:1> photoconjugability を is upward させるためにウラシ <e:1> <s:1> N3 メチ <s:1> body <e:1> synthesizes を rows った. N3 メ チ ル 5 シ ア ノ ビ ニ ル ウ ラ シ ル を し む を nucleic acid synthesis, そ れ を with い て DNA on the smooth end で の light bridge against 応 を line っ た. The そ <s:1> results showed that when 366nm <s:1> light was irradiated, によ によ high-yield で light bridging で る る とを とを とを とを was observed, resulting in た. Light bridge さ れ た nucleic acid は extremely め て hot に settle で あ り, light bridge before と compare し て お よ そ above 50 degrees の stabilization を by け て い る こ と を shows し た. こ の light bridge nucleic acid の CD ス ペ ク ト ル determination し た と こ ろ の DNA structure を perilous ど variations change さ せ ず に stabilization し て い る こ と も shows し た. The に <s:1> nucleic acid decomposing enzyme に has を て tolerance to て, する と と と and に simultaneously show に た. こ れ ら の results は the gimmick が デ コ イ nucleic acid の adjustment に め extremely useful て な technique theory of で あ る こ と を in stopping し て い る.

项目成果

Kenzo Fujimoto, Naoki Ogawa, Shigeo Matsuda, Isao Saito: "Template Directed DNA Photoligation via Substituted 2'-deoxyuridine"Nucleic Acid Research Supplement. 1. 185-186 (2001)

Kenzo Fujimoto、Naoki Okawa、Shigeo Matsuda、Isao Saito：“通过取代的 2-脱氧尿苷进行模板定向 DNA 光连接”核酸研究增刊。

Fujimoto,K.,Matsuda,S.,Saito,I.: "Template Directed Reversible Photocirculari zation of DNA via 5-Vinyldeoxycytidine"Tetrahedron Letters. 41. 6451-6454 (2000)

Fujimoto,K.、Matsuda,S.、Saito,I.：“通过 5-乙烯基脱氧胞苷进行 DNA 模板定向可逆光环化”四面体字母。

Fujimoto,K.,Iheda.Y.,Saito.I: "Direct Strand Cleavage via Furauyledeuire Formation in Anaeroblic Photoirrdiation of 5-Bromoouracil-Containing Oigonucleotides"Tetrahedron Letters. 41. 6455-6458 (2000)

Fujimoto,K.、Iheda.Y.、Saito.I：“在含 5-溴尿嘧啶的寡核苷酸的厌氧光照射中通过 Furauyledeuire 形成进行直接链切割”四面体字母。

Fujimoto,K.,Ogawa.N.,Saito,I: "Template Directed Photochemical Synthesis of Branched Oligondeoxynucleotides via 5-Carboxyvinyldeoxyuridine"Tetrahedron Letters. 41. 9437-9440 (2000)

Fujimoto,K.、Okawa.N.、Saito,I：“通过 5-羧基乙烯基脱氧尿苷模板定向光化学合成支链寡脱氧核苷酸”四面体字母。

Kenzo Fujirnoto, Yutaka Ikeda, Shigenori Ishihara, Isao Saito: "Deoxyribonolactone formation in photoirradiation of 5-bromouraci-containing oligonucleotides by direct C1' hydrogen abstraction"テトラヘドロン抄録紙. 43. 2243-2245 (2002)

Kenzo Fujirnoto、Yutaka Ikeda、Shigenori Ishihara、Isao Saito：“通过直接 C1 氢提取在含 5-溴尿酸的寡核苷酸的光照射中形成脱氧核糖内酯”Tetrahedron Abstracts 43. 2243-2245 (2002)。