分子認識電極反応によるDNA損傷センシング

利用分子识别电极反应检测 DNA 损伤

• 批准号: 09237239
• 负责人: 福住 俊一
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka University
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09237239/
• 关键词: 電子移動; DNA; 損傷; 電気化学; 核酸塩基の酸化; メディエーター; 蛍光消光

DNA損傷は、癌をはじめ様々な疾患の原因となることがよく知られている。しかし、その損傷の度合いをin situで簡便に知る方法はまだ開発されていない。そこで、本研究ではDNAの損傷の度合いを簡便に電気化学的に決定する手法を開発することを目的とする。はじめに、核酸塩基の電子移動反応活性について検討するために、核酸塩基による種々の光増感剤の電子移動による蛍光消光からその電子移動速度定数を決定した。その結果,蛍光消光から求めた核酸塩基の電子移動反応速度定数(k_<et>)は、GMPが最も高く、ついでAMP、TMP、CMPの順となることがわかった。これらk_<et>の対数を各種光増感剤の一重項励起状態の一電子移動還元電位に対してプロットすると、電子移動に特有の相関関係が得られ、核酸塩基の一電子酸化電位は、GMP,AMP,TMP,CMPの順に大きくなることがわかり、GMPは他の核酸塩基に比べて著しく電子移動酸化活性が高い事がわかった。また、DNA中のグアニンとRu(bpy)^<3+>_3との電子移動反応速度定数はk_<obs>=7.9×10^3M^<-1>s^<-1>であった。この値はGMPに比べ1/32であり、DNA中ではグアニンの酸化活性は顕著に低下することがわかった。この電子移動速度定数の値ははRu(bpy)^<3+>_3をメデイエーターを用いたサイクリックボルタンメトリーから得られた結果とほぼ一致した。また、電子移動速度定数の値はDNA中のグアニン量に比例し、DNAの損傷に伴い低下することがわかった。従って、この電子移動速度とDNAの損傷の度合いとの関係を詳細に調べることにより、DNA損傷セイシングのとして使用できるめどが立った。

DNA damage, cancer, and other causes of disease. A simple method for understanding the degree of damage in situ is developed. This study aims to develop a simple electrochemical method for determining the degree of DNA damage The electron mobility of the nucleic acid base is determined by the electron mobility of the nucleic acid base and the electron mobility of the nucleic acid base. As a result, the light extinction rate (k_ ) of the electron movement <et>of the nucleic acid base is determined, GMP is the highest, AMP, TMP, CMP is the highest. The <et>correlation between electron mobility and electron mobility in the excited state of various photosensitizers is obtained. The electron acidification potential of nucleic acid groups is higher than that of GMP,AMP,TMP,CMP. The electron movement velocity of Ru(bpy)^&lt;3+&gt;_3 in DNA is determined by k_<obs>=7.9×10^3M^<-1>s^<-1>. The activity of DNA is lower than that of GMP 1/32. The value of the electron moving speed is Ru(bpy)^&lt;3+&gt;_3. The rate of electron movement is proportional to the amount of DNA damage. The relationship between electron mobility and DNA damage is discussed in detail.

项目成果

Shunichi Fukuzumi et al.: "Mechanistic Studies of Aliphatic Ligand Hydroxylation of a Copper Complex by Dioxygen: A Model Reaction for Copper Monooxygenases" J.Am.Chem.Soc.120・(印刷中). (1998)

Shunichi Fukuzumi 等人：“双氧对铜络合物的脂肪族配体羟基化的机理研究：铜单加氧酶的模型反应”J.Am.Chem.Soc.120·（出版中）。

Shunichi Fukuzumi et al.: "Model Studies of Calcium-containing Quinoproteins Alcohol Dehydrogenaes. Catalytic Role of Ca^<2+> for the Oxidation of alcohols by Coenzyme PQQ" Biochemistry. ・(印刷中). (1998)

Shunichi Fukuzumi 等人：“含钙醌蛋白醇脱氢的模型研究。Ca 2+ 对辅酶 PQQ 氧化醇的催化作用”（出版中）。

Shunichi Fukuzumi et al.: "Advances in Photochemistry" Wiley(new York),(印刷中), (1998)

Shunichi Fukuzumi 等人：“光化学进展”Wiley（纽约），（印刷中），（1998 年）

Shunichi Fukuzumi et al.: "Modeling of the Chemistry of Quinoprotein Methanol Dehydrogenase. Oxidation of Methanol by Calcium Complex of Coenzyme PQQ via Addition-Elimination Mechanism." J. Am. Chem. Soc.119・2. 439-440 (1997)

Shunichi Fukuzumi 等：“醌蛋白甲醇脱氢酶的化学模拟。辅酶 PQQ 的钙复合物通过加成-消除机制氧化甲醇。J. Am. 439-440”。

Shunichi Fukuzumi et al.: "Kinetic and Thermodynamic Studies of Iron(III) and Iron(IV) Sigma Bonded Porphyrins. Formation and Reactivity of [(OEP)Fe(R)]^<n+> where OEP is the Dianion of Octaethylporphyrin,n=0,1,2,3 and R=C_6H_5,3,4,5-C_6F_3H_2,C_6F_4HorC_

Shunichi Fukuzumi 等人：“铁(III) 和铁(IV) 西格玛键合卟啉的动力学和热力学研究。[(OEP)Fe(R)]^<n > 的形成和反应性，其中 OEP 是八乙基卟啉的二价阴离子，