DNA高次構造認識ルテニウム錯体の分子設計と認識作用

DNA构象识别钌配合物的分子设计及识别效果

• 批准号: 07740549
• 负责人: 渡辺 茂
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kochi 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740549/
• 关键词: ルテニウム錯体; DNA; 分子認識; 水素結合; キラリティー; 静電相互作用

遺伝子結合タンパク質の緻密なDNA認識は、静電的・疎水的相互作用、および水素結合などの多点相互作用を介して発揮されている。本研究では、各種作用因子を系統的に考慮したDNA認識分子を設計し、その構造-認識作用相関の評価を通じて個々の作用因子に基づくDNA認識について基礎的知見を得た。具体的には、DNA認識分子として水素結合形成能を有するアデニンをRu(bpy)_3^<2+>(2,2´-bipyridine,bpy)やRu(phen)_3^<2+>(1,10-phenanthroline,phen)のキラルなルテニウム錯体に取り入れたRu(bpy)(pade)^+やRu(phen)_2(pade)^+(8-(2´-pyridyl)adenine,pade)を合成し、そのDNA認識作用の分光学的評価から“キラリティー"や“水素結合"を主体としたDNAの高次構造認識について検討した。DNA存在した測定したRu(bpy)_2(pade)^+やRu(phen)_2(pade)^+の吸収スペクトルには、インターカレーションに特徴的なスペクトル変化は認められなかった。しかし、発光スペクトルでは、5〜15%の強度の増加が見い出されるとともに発光偏光が観測された。さらに、平衡透析後測定したCDスペクトルから、Ru(phen)_2(pade)^+ではRu(phen)_3^<2+>と同様に二種存在する異性体(Δ,Λ)のうちΔ体が優先的にB型DNAと結合することが見い出された。これは、錯体がリガンドのアデニン部位と核酸塩基との間に水素結合を形成させた状態でDNAのメジャーグローブに結合した際、残る二つのリガンド(phen)とDNAのリン酸鎖との相互作用の違いによってΔ体が優先的に結合したと考えられ、水素結合やキラリティーのマッチングがDNAの微細構造認識に重要な役割を果たしていることがわかった。しかし、DNAに対する結合定数(K)はRu(phen)_3^<2+>(K=3000)やRu(bpy)_3^<2+>(K=270)に比べ、半分の正電荷しか保持していないRu(phen)(pade)^+(K=920)やRu(bpy)_2(pade)^+(k=30)では大へん小さく、ポリアニオンであるDNAとの結合に静電的相互作用が必要なことが確認された。

Dense DNA binding, electrostatic and aqueous interactions, molecular binding, and multi-point interactions are among the most important aspects of DNA binding. In this study, we systematically considered the molecular design of DNA cognition, and evaluated the structure-cognition interaction of DNA cognition. Specific DNA recognition molecules and binding molecules can be formed by Ru(bpy)_3^<2+>(2,2´-bipyridine,bpy)やRu(phen)_3^<2+>(1,10-phenanthroline,phen) Ru(bpy)(pade)^+ Ru(phen)_2(pade)^+(8-(2 ′-pyridyl) adenosine,pade) synthesis, molecular analysis of DNA recognition function, molecular analysis of DNA recognition function. DNA presence determination Ru(bpy)_2(pade)^+ Ru(phen)_2(pade)^+ absorption of the sample, the sample is characterized by a change in the sample size. 5 ~ 15% increase in intensity of light emission is observed. After equilibrium dialysis, the presence of two isoforms, namely heteroforms (Δ, Δ) and heteroforms (Δ, Δ), was determined. The DNA chain of DNA is linked to the nucleic acid chain of DNA. The DNA chain of DNA is linked to the nucleic acid chain of DNA. The DNA chain of DNA is linked to the nucleic acid chain of DNA. The DNA chain of DNA is linked to the nucleic acid chain of DNA. The binding constant (K) for DNA is Ru(phen)_3^<2+>(K=3000) or Ru(bpy)_3^<2+>(K=270), and the positive charge of Ru(phen)(pade)^+(K=920) or Ru(bpy)_2(pade)^+(k=30) is maintained.