コンビナトリアル的手法を用いた修飾デオキシリボザイムの創製

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アルドール反応は重要な炭素-炭素結合反応のひとつであり、スズや鉛など金属触媒を用いた不斉合成法が数多く報告されている。近年、タンパク質構成アミノ酸のひとつであるプロリンが、水-DMSO混合液中で分子間アルドール反応の不斉触媒として働くことが示唆された。一方、リボザイムやデオキシリボザイムなど触媒機能をもつ核酸分子は、水溶液中で化学反応を特異的に触媒するという点で大変魅力的である。これまでに研究者らは核酸分子の機能の多様化や活性の向上を狙って、アミノ基やグアニジノ基など天然の核酸分子にはない官能基を導入した修飾DNA分子を用いた試験管内選択法により、酵素や抗体と類似の活性をもつ機能性分子の創出を試みてきた。そこで本研究では、試験管内選択法によって、プロリン誘導体を補因子とする修飾DNAzymeの創製を試みた。水溶液中で高い立体選択性や基質特異性を示す高活な不斉触媒のテーラーメイド的作製法の開発は、環境にやさしい化学への寄与だけでなく、機能性材料としての核酸分子の新たな可能性の探索という点で大変興味深い。試験管内選択法によって、グアニジノ基修飾DNAの中からプロリン誘導体を補因子としてアルドール反応を触媒するもののスクリーニングを行った。目的の活性を持つものはアビジンゲルに捕捉されるような系で実験を行ったところ、1ラウンド目のスクリーニング後ではアビジンゲルに捕捉された修飾DNAはほとんど確認されなかったが、7ラウンド後ではアビジンゲルに捕捉された修飾DNAは全体の7%となった。