5-ハロウラシルの光反応性を利用したZ型DNAの生物学的役割の解明

利用 5-卤尿嘧啶的光反应性阐明 Z 型 DNA 的生物学作用

• 批准号: 02J10982
• 负责人: 大吉 崇文
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J10982/
• 关键词: ハロウラシル; 光反応; Z型DNA; ADARI; DNA結合タンパク; Zのタンパク; 8-Xチルグアニン; 5-ヨードウラシル; RNA編集; 5-ハロウラシル; DNA局所構造; Zαタンパク; C2'α位水酸化体

DNAの構造は遺伝子発現など様々な過程で局所的に構造が劇的に変化することが考えられている。局所構造の中でも左巻きのZ型DNAは詳細に研究されているが、生物学的役割については不明なままである。その理由は生きた細胞内のDNAの局所構造を正しく検出することが困難であることが挙げられる。これまでに5-ハロウラシルを含むDNAの光反応性は。DNAの構造によって特徴的に変化することが見いだされている。そこで我々は細胞内のZ型DNAの検出をめざして、ADARIのN末領域に存在するDNA結合領域であるZαタンパク用い、それによって誘起されたZ型DNA内での5-ヨードウラシルの光反応性を詳細に調べた。用いたDNAはZ型構造を誘起する8-メチルグアニン(m^8G)を含むオリゴヌクレオチドd(Cm^8GCAm^8GCG)と、これに対して相補的なオリゴヌクレオチドであり5-ヨードウラシル(^IU)を含むd(CGCG^IUGCG)との2本鎖オリゴヌクレオチドである。Zαタンパク存在下においてこのオリゴマーはZ型構造をとることをCDスペクトルにより確認した。更にこの複合体の光反応性を調べたところ、5-ヨードウラシルの5'側に近接するグアニンがC2'α位の水酸化体になった生成物d(CGC)rG(UGCG)が得られた。d(CGC)rG(UGCG)をリボヌクレアーゼT1処理によって生成するd(UGCG)はZαタンパクによって誘起されるZ型構造の比と一致することが明らかとなった。以上の結果より5-ハロウラシルの光化学反応とその後の酵素分解を組み合わせることによって、生じるZ型DNA領域を検出することが原理的に可能であることが示された。生細胞中のDNAに5-ハロウラシルを取り込ませることは容易である。本検出法では細胞透過性のある光照射を用いるので生きた細胞にも適用でき、Z型構造領域が特定の遺伝子発現が起こる際に短時間出現するような場合にも利用できることが示された。

The structure of DNA is transformed into DNA by the process of gene generation. Z-type DNA in the structure of the site is studied in detail, and the service of biology is unknown. The reason for this is that the DNA in the cell is structured correctly. The 5-mer is a DNA containing photoreactive molecule. The structure of DNA is characterized by the transformation of DNA into DNA. In addition, the DNA binding domain exists in the N-terminal domain of ADARI, and the 5-terminal photoreflectivity of Z-type DNA is modulated in detail. The Z-type structure of DNA was induced by 8-D DNA (m^8G), including 5-D DNA (CGCG ^IUGCG) and 2-D DNA (CGCG^IUGCG). Z-type structure is confirmed by the existence of Z-type structure. In addition, the photoreflectivity of the complex is modulated by the 5-terminal, 5-terminal and 5-terminal of the complex. The product d(CGC)rG(UGCG) is obtained from the hydrate at the C2'α position. d(CGC)rG(UGCG) is the most common type of structure in the world. The above results show that the photochemical reaction of 5-D DNA and the subsequent enzyme decomposition are possible. DNA in living cells is 5-fold. This method is suitable for cell transmission and light irradiation, and Z-type structure field is suitable for specific cell generation and short time occurrence.

项目成果

Takanori Oyoshi, Andrew H.-J.Wang, Hiroshi Sugiyama: "Photoreactivity of 5-iodouracil-Containing DNA-Sso7d Complex in Solution : The Protein-indicated DNA Kinik Causes Interstrand Hydrogen Abstraction from the 5-Methyl of Thymine at the 5'Side"J.Am.Chem.S

Takanori Oyoshi、Andrew H.-J.Wang、Hiroshi Sugiyama：“溶液中含有 5-碘尿嘧啶的 DNA-Sso7d 复合物的光反应性：蛋白质指示的 DNA Kinik 导致胸腺嘧啶 5 甲基中的链间氢提取

大吉崇文: "Efficient C2'α-Hydroxylation of Deoxyribose in Protein-Induced Z-Form DNA"Journal of the American Chemical Society. 125. 1526-1531 (2003)

Takafumi Daiyoshi：“蛋白质诱导的 Z 型 DNA 中脱氧核糖的高效 C2α-羟基化”美国化学会杂志 125. 1526-1531 (2003)。

大吉崇文: "Inhibition of Transcription at a Coding Sequence by Alkylating Polyamide"Journal of the American Chemical Society. 125. 4752-4754 (2003)

Takafumi Daiyoshi：“烷基化聚酰胺对编码序列的转录的抑制”美国化学会杂志 125. 4752-4754 (2003)。

Oyoshi T, Kawai K, Sugiyama H.: "Efficient C2' α-Hydroxylation of Deoxyribose in Protein-Induced Z-Form DNA"J.Am.Chem.Soc.. 125. 1526-1531 (2003)

Oyoshi T、Kawai K、Sugiyama H.：“蛋白质诱导的 Z 型 DNA 中脱氧核糖的高效 C2 α-羟基化” J.Am.Chem.Soc.. 125. 1526-1531 (2003)

Iiyama, T., Chikira, M., Oyoshi, T., Sugiyama, H: "Deglyco-Peplomycin Metal Complexes on DNA-Fibers : A Role of the Sugar Moiety for the Stability and the Orientation on the Complexes"J.Bioinorg.Chem.. 8. 135-140 (2003)

Iiyama, T.、Chikira, M.、Oyoshi, T.、Sugiyama, H：“DNA 纤维上的去糖-佩普霉素金属复合物：糖部分对复合物稳定性和方向的作用”J.Bioinorg。