細胞内におけるDNA高次構造認識分子の開発

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近年の研究の進歩にともない、遺伝子発現は配列情報だけではなくその高次構造が発現制御機構に重要な役割を持つことが次々とわかってきている。しかし高次構造は合成DNAでは証明されているものの生体内での構造の証明は極めて困難であり、特異的に結合する低分子化合物の開発が望まれている。本研究ではクリックケミストリーを応用したコンビナトリアル化学を用いてDNA高次構造を認識する分子を検索することを目的とした。昨年度までに末端アルキンを導入したDNA結合性のペプチド(1)とDNAにインターカレートするアクリジン誘導体(2)にアジド基を導入した化合物間のクリックケミストリー反応がDNAをテンプレートとして進行することを明らかにした。今年度はまずこの反応の詳細及び得られたペプチド結合型アクリジン誘導体についてそのDNAに対する結合能の評価を行なった。その結果、DNA上におけるペプチドとアクリジン誘導体とのクリックケミストリー反応は、アクリジン誘導体のスペーサーの長さにより、その反応性が異なること、またペプチドが結合する配列を持たない2本鎖DNA上では反応速度が低下することなどが明らかになった。さらに得られたペプチド結合型アクリジン誘導体は、ペプチドのみに比べてDNAに対する結合能が向上すること、さらにアクリジンのみに比べても若干ではあるが結合能が上がることがわかった。固相上に固定化した末端アルキンを導入したペプチドとアクリジン誘導体の間でもクリックケミストリー反応が進行し、ビーズが蛍光を持つことが示された。この蛍光はDNA結合性ペプチドをもたないビーズとアクリジン誘導体の間では観測されないことから、ペプチドを結合させたビーズとアクリジンを用いたランダムスクリーニングによるDNA結合分子の検索法として展開できる可能性を示すことができた。