インビトロ選択法とコンビケム法による超分子認識素子の開発

利用体外选择法和combichem法开发超分子识别装置

• 批准号: 11132272
• 负责人: 杉本 直己
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Konan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11132272/
• 关键词: リボザイム; RNA; DNA; 金属イオン; デオキシリボザイム; カルシウムイオン; 速度定数; 核酸切断

リボザイムは、核酸の切断や連結反応などの触媒機能を有するRNA分子である。さらにリボサイムと同様の機能を有する機能性DNA(デオキシリボザイム)も、インビトロ選択法などを用いて人工的に作られている。本研究では、新たな機能を有するデオキシリボサイムの開発を試みた。その結果、RNA切断機能を有するカルシウムイオン特異的な小型デオキシリボサイムの開発に成功した。我々はPb^<2+>イオンによって12塩基からなる基質RNAを部位特異的に切断する小型リボサイムの開発を行っていたが、今回新たにRNAを部位特異的に切断するデオキシリボサイム(bGCCTGGCA-G_1G_2C_3T_4A_5G_6C_7T_8A_9C_<10>A_<11>A_<12>C_<13>G_<14>A_<15>GTCCCT;下線はループ部位を示す)を基本型とし、ダウンサイジング法によるデオキシリボサイムの小型化と各種金属イオンによる活性効率の検討を行った。その結果、基本型デオキシリボザイムのループから4塩基を取り除いた11塩基(dG_1G_2C_3T_4A_9C_<10>A_<11>A_<12>C_<13>G_<14>A_<15>)からなる小型デオキシリボザイムを創製できた。また、この小型デオキシリボザイムは、Ca^<2+>存在下でのみ活性を示すカルシウムイオン特異的な新型核酸酵素であることもわかった。さらに、二次反応速度定数(kcat/Km)を算出した結果、基本型デオキシリボザイムの金属イオン間のkcat/Kmの差は約5倍であるのに対して、この変異型デオキシリボザイムでは約20倍に向上していることが明らかとなった。つまりループ内の塩基配列及び金属イオンの種類の両方により、RNA切断反応性を制御できる可能性がある。

RNA molecules that function as catalysts for the production of nucleic acids In addition, the functional DNA(DNA), DNA selection method and artificial DNA selection method are used in the study. This study attempts to develop new functions. As a result, the RNA cleavage function has been successfully developed in a small and specific manner. We have developed A novel approach to RNA site-specific cleavage, which is based on the Pb &lt;2+&gt; region. We have also developed a new approach to RNA site-specific cleavage, which is based on the pb &lt;2+&gt; region (bGCCTGGCA-G_1G_2C_3T_4A_5G_6C_7T_8A_9C_ A<10><11>_<12>C_<13>G_<14>A_<15>GTCCCT; lower line region). As a result, the basic model of the system was created by selecting the 11-base (dG_1G_2C_3T_4A_9C_<10>A<11>_<12>C_<13>G_<14>A_<15>) from the 4-base. A novel nuclease specific for small and medium-sized organisms is shown to be active in the presence of Ca^&lt;2+&gt;. As a result, the kcat/Km difference between the metal elements of the basic type and the metal elements of the second type is about 5 times higher than that of the first type and about 20 times higher than that of the second type. There is a possibility that the base alignment in the group and the type of metal in the group can be controlled by RNA cleavage.

项目成果

N.Sugimoto: "A novel screening method for combinatorial chemistry for low affinity interactions"Chem.Commun.. 677-678 (1999)

N.Sugimoto：“低亲和力相互作用的组合化学的新颖筛选方法”Chem.Commun.. 677-678 (1999)