亜鉛多核錯体による核酸切断分子の構築と人工ヌクレアーゼ設計への応用

使用锌多核复合物构建核酸切割分子及其在人工核酸酶设计中的应用

• 批准号: 08249206
• 负责人: 八代 盛夫
• 金额: $ 1.47万
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08249206/
• 关键词: 二核亜鉛錯体; 三核亜鉛錯体; 金属酵素; RNA; 加水分解; 人工ヌクレアーゼ

核酸を位置特異的に加水分解切断する人工酸素は、遺伝子発現の人工的な制御に新たな手法を提供し、遺伝子工学、バイオテクノロジー、さらには医療において、将来重要な役割を担うものとして期待されている。本研究では核酸骨格のリン酸ジエステル結合を加水分解する触媒を検討し、新しいタイプの高活性金属錯体を見い出した。最近、我々は、二核Zn^<2+>錯体を用いることにり、2個のZn^<2+>の協同作用によってRNA切断が著しく促進されることを世界で初めて明らかにした。本年度の研究においては、新規な三核Zn^<2+>錯体をデザインし、二核Zn^<2+>錯体の場合よりもさらに高活性となることを明らかにした。三核錯体はさらに、基質の構造および生成物に大きな選択性を持つという二核錯体にはない特徴を示す。以上の結果は、酵素(PIヌクレアーゼやホスホリパーゼC)において見い出されている三核Zn^<2+>中心が、実際に触媒過程に関与することを初めて示すものである。また、生体内に多く存在し、遊離の状態では活性を持たないZn^<2+>で高い活性を実現したことは、人工酵素の生体適合性の観点から重要な意義がある。さらに、Cd^<2+>の場合も、Zn^<2+>と同様に多核錯体形成によって高活性となることを明らかにした。以上の成果は、人工ヌクレアーゼの触媒活性中心のデザインおよび天然酵素のメカニズムの解明の双方において極めて有用であり、関連する分野に多大な貢献をするものと考えられる。

を location specific に nucleic acid hydrolysis to cut off the す る artificial acid は, but son 伝 発 now の artificial な suppression に new た な を provide し, heritage 伝 engineering, バ イ オ テ ク ノ ロ ジ ー, さ ら に は medical に お い て cut を bear う, future important な service も の と し て expect さ れ て い る. This study で は nucleic acid bone の リ ン acid ジ エ ス テ ル combining を hydrolytic decomposition す る catalyst を beg し 検, new し い タ イ プ の highly reactive metal misprinted を see い out し た. Recently, I 々 は, two nuclear zinc ^ 2 + > < misprinted を with い る こ と に り, 2 の zinc ^ 2 + > < の synergy に よ っ て RNA cut が the し く promote さ れ る こ と を め the early で て Ming ら か に し た. This year の research に お い て は, new rules な three nuclear zinc ^ 2 + > < misprinted を デ ザ イ ン し, two nuclear zinc ^ 2 + > < misprinted の occasions よ り も さ ら に highly active と な る こ と を Ming ら か に し た. Three nuclear misprinted は さ ら の に, matrix structure お よ び products に big き な sentaku sex を hold つ と い う two nuclear misprinted に は な い, 徴 を す. の above results は, enzyme (PI ヌ ク レ ア ー ゼ や ホ ス ホ リ パ ー ゼ C) に お い て see い out さ れ て い る three nuclear zinc ^ 2 + > < center が, be interstate に catalytic process に masato and す る こ と を early め て in す も の で あ る. ま た, born in vivo に く し, free state の で は active を hold た な い zinc ^ 2 + > < で high い activity を be presently し た こ と は, artificial enzyme の body fit の 観 point か ら な significance が あ る. さ ら に, Cd ^ 2 + > < の も, zinc ^ 2 + < > と with others に multi-core misprinted form に よ っ て highly active と な る こ と を Ming ら か に し た. All above の は, artificial ヌ ク レ ア ー ゼ の catalytic active center の デ ザ イ ン お よ び natural enzyme の メ カ ニ ズ ム の interpret の both に お い て extremely め て useful で あ り, masato す る eset に な much contribution を す る も の と exam え ら れ る.

项目成果

M.YASHIRO,A.ISHIKUBO,M.KOMIYAMA: "Efficient and Unique Cooperation of Three Zinc(II) Ions in the RNA Hydrolysis by a Trinuclear Zinc(II) Complex" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.(1). 83-84 (1997)

M.YASHIRO、A.ISHIKUBO、M.KOMIYAMA：“三核锌 (II) 复合物在 RNA 水解过程中三个锌 (II) 离子的高效且独特的合作”J.Chem.Soc.、Chem.Commun.(1

M.YASHIRO,A.ISHIKUBO,M.KOMIYAMA: "Trinuclear Zn(II) Complex for the Efficient and Structure Dependent Hydrolysis of RNA" Nucl.Acid Res.,Symp.Ser.(35). 103-104 (1996)

M.YASHIRO、A.ISHIKUBO、M.KOMIYAMA：“用于高效且结构依赖性 RNA 水解的三核 Zn(II) 复合物”Nucl.Acid Res.，Symp.Ser.(35)。

M.YASHIRO,M.HATTORI,A.ISHIKUBO,M.KOMIYAMA: "Dinuclear Cd(II) Complex for the Efficient RNA Hydrolysis" Nucl.Acid Res.,Symp.Ser.(35). 143-144 (1996)

M.YASHIRO、M.HATTORI、A.ISHIKUBO、M.KOMIYAMA：“用于高效 RNA 水解的双核 Cd(II) 复合物”Nucl.Acid Res.，Symp.Ser.(35)。

M.YASHIRO,A.ISHIKUBO,M.KOMIYAMA: "Dinuclear Lanthanum(III) Complex for Efficient Hydrolysis of RNA" J.Biochem.120(6). 1067-1069 (1996)

M.YASHIRO、A.ISHIKUBO、M.KOMIYAMA：“用于有效水解 RNA 的双核镧 (III) 复合物”J.Biochem.120(6)。