オリゴアミン・オリゴヌクレオチド系ハイブリッドによる核酸の塩基配列特異的加水分解

使用寡胺-寡核苷酸杂交体进行核酸的序列特异性水解

• 批准号: 04226202
• 负责人: 小宮山 真
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04226202/
• 关键词: 核酸; オリゴアミン; オリゴヌクレオチド; 加水分解

バイオテクノロジーでは、現在、バクテリアから抽出した制限酵素が核酸切断に広く用いられている。しかし、将来的に一層大きな発展を遂げるためには、自在に機能を分子設計できる人工制限酵素の開発が必要である。さらに、ガン・エイズの治療やヒトの全遺伝子解明などにも、これらの人工酵素が必須といわれている。すでに、ラジカルでリボースを“ばらばらに"破壊して核酸を切断する人工酵素が提案されているが、上記の目的には不十分である。天然の制限酵素と同様に、リン酸ジエステル結合を加水分解して核酸を切断する人工酵素がどうしても必要である。そこで、本研究では、このような人工酵素の開発を指向して、1)生理条件で核酸切断を実現する高活性な触媒活性部位の開発、ならびに、2)触媒活性部位を核酸塩基配列認識部位へ結合して人工酵素を構築する方法の確立を追究した。まず、ランタニド金属イオン類が、RNAならびにDNAの加水分解に対して極めて高活性であり、目的とする人工酵素の触媒活性部位として非常に有望であることを見いだした。すなわち、ランタニド(III)イオンを触媒として用いることにより、RNAのリン酸ジエステル結合を半減期わずかに10分で加水分解するとともに、直鎖状のDNAを世界で初めて非酵素的に加水分解することに成功した。核酸、特にDNAは非常に安定であり(pH7、25℃での半減期は2億年と見積られている)、これを非酵素的に加水分解することは従来不可能とされていた。その意味で、本研究は、核酸を加水分解により切断する人工制限酵素の開発の緒を開くものとして意義深いものと考える。また、DNAオリゴマーにオリゴアミンを結合する方法を開発し、このDNAオリゴマーを核酸塩基配列認識部位とする人工リボヌクレアーゼを高純度かつ高収率で合成することに成功した。

The restriction enzyme is used to cut off nucleic acid. In the future, the development of a large number of enzymes will be necessary for molecular design and artificial restriction. The treatment of these diseases requires the use of artificial enzymes. The purpose of the enzyme is to cut off the nucleic acid. Natural restriction enzymes and enzymes combine to hydrolyze nucleic acids. This study is aimed at: (1) the development of high activity catalytic active sites under physiological conditions;(2) the establishment of methods for the construction of catalytic active sites, nucleic acid base alignment recognition sites; The active sites of artificial enzymes are highly active in the hydrolysis of RNA and DNA. The first time in the world that DNA was hydrolyzed by non-enzymatic enzymes was successfully synthesized. Nucleic acid and DNA are very stable (pH7, 25℃, half-life, 200 million years), and non-enzymatic hydrolysis is impossible. This research has profound implications for the development of artificially controlled enzymes that cut off nucleic acids during hydrolysis. The method of DNA synthesis was developed, and the DNA synthesis was successfully performed.

项目成果

Koichi Yoshinari: "Oligoamine-oligoDNA hybrid for RNA hydrolysis" Nucleic acids Res.,Symp.Ser.27. 47-48 (1992)

Koichi Yoshinari：“用于RNA水解的寡胺-寡DNA杂交”核酸研究，Symp.Ser.27。

Tetsuro Shiiba: "Phenyl ester of adenosine 3'-phosphate as a novel probe for the rate-limiting step." Tetrahedron Letters. 33. 5571-5574 (1992)

Tetsuro Shiiba：“腺苷 3-磷酸苯酯作为限速步骤的新型探针。”

yoichi Matsumoto: "DNA hydrolysis by metal ions" Nucleic acids Res.,Symp.Ser.27. 33-34 (1992)

yoichi Matsumoto：“金属离子的 DNA 水解”核酸研究，Symp.Ser.27。

Makoto Komiyama: "Cooperation of cyclodextrin and alkali-metal halide for regioselective cleavage of ribonucleoside 2',3'-cyclic phosphate" Journal of American Chemical Society. 114. 1070-1074 (1992)

Makoto Komiyama：“环糊精和碱金属卤化物的合作用于核糖核苷 2,3-环状磷酸的区域选择性裂解”美国化学会杂志。

Tetsuro Shiiba: "Prompt hydrolysis of oligo(adenylic acid) by poly(vinylamine)" Makromol.Cmem.,Rdpid Commun.13. 217-212 (1992)

Tetsuro Shiiba：“通过聚（乙烯胺）促进寡聚（腺苷酸）的水解”Makromol.Cmem.，Rdpid Commun.13。