光応答性DNAによる酵素反応の光制御

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、アゾベンゼンをT7プロモーターに導入し、アゾベンゼンのtrans-cis異性化によるT7-RNAPのプロモーター部位への結合を制御することで、転写反応の光制御を目指した。アゾベンゼンはT7プロモーターのnon-template鎖に導入したところ、プロモーターの上流-10と-11位の間にアゾベンゼンを導入した場合に最も効果的な光制御が実現できた。アゾベンゼンの無い天然のプロモーターを用いた場合は、UV照射下でも未照射下とほぼ同じ速度で転写反応が進行した。しかしアゾベンゼン導入プロモーターを用いると、暗条件下では転写産物がほとんど得られなかったのに対し、UV照射下では天然のプロモーターとほぼ同量のm-RNAが得られた。すなわちアゾベンゼンがtrans-体の場合は転写反応が著しく抑制されるのに対し(転写off)、cis-体では転写が天然のプロモーターと同程度進行すると(転写on)が明らかとなった。この光応答性プロモーターを用いれば、転写反応を光照射のみでon-off制御することが可能となった。すなわち、暗条件下では"スイッチ"はoffであったが、UV照射によってスイッチがonになり、m-RNAが生成した。この後、更に可視光照射によって再びスイッチをoffに切り替えることが出来た。この様に、光応答性プロモーターを用いることで転写反応のon-off制御を実現した。