非天然型ヌクレオシドの合成と、これを利用した核酸合成酵素認識機構の解析

申請者は、天然とは異なる水素結合能を有する新規核酸誘導体の合成、およびその化合物を利用した核酸プローブの開発を目標とし研究を進めてきた。1-デアザ-2'-デオキシグアノシンは、申請者が開発した新規核酸誘導体であり、既に昨年度までに基本的な化学的性質の解析、DNA二本鎖の熱的安定性に及ぼす影響等を調べた。平成17年度では、本誘導体が核酸合成酵素の基質認識に及ぼす影響についての解析を行った。さらに昨年度に確立した合成後修飾法についての応用研究を行った。1)DNA合成酵素の基質認識に及ぼす影響の解析1-デアザグアノシンは、天然型グアノシンに構造が類似しており、マイナーグルーブ側でポリメラーゼと正常な水素結合を形成可能である一方、シトシン塩基とは正しいワトソン・クリック型水素結合を形成できない。本化合物を用いてDNA複製反応を行うことで、DNA合成酵素のより詳細な基質認識機構の知見が得られると考えた。1-デアザグアノシンを導入した鋳型DNAに対する各種TP体の取り込み、および合成した1-デアザグアノシンTP体の取り込みの両者について解析した。その結果、1-デアザグアノシンでは、グアノシンと比べ認識効率、塩基選択性ともに大きく低下することを明らかにした。詳しい解析の結果、塩基部のpKa値の変化が認識機構に影響していると推測された。2)1-デアザグアノシンの化学反応性を利用した核酸修飾反応への応用昨年度開発した「1-デアザグアノシンを利用した合成後修飾法」を、核酸のクロスリンク反応へと応用した。本反応では、1-デアザグアノシンを末端部位に含むオリゴヌクレオチドを酸性溶液(pH2.0)で処理するのみで活性化可能であり、簡便性に優れていた。さらにDNAチップ上での核酸の機能化についても検討した。○本研究課題の成果については、2005環太平洋国際化学会議において発表を行った。

申請者は、天然とは異なる水素結合能を有する新規核酸誘導体の合成、およびその化合物を利用した核酸プローブの開発を目標とし研究を進めてきた。1-デアザ-2'-デオキシグアノシンは、申請者が開発した新規核酸誘導体であり、既に昨年度までに基本的な化学的性質の解析、DNA二本鎖の熱的安定性に及ぼす影響等を調べた。平成17年度では、本誘導体が核酸合成酵素の基質認識に及ぼす影響についての解析を行った。さらに昨年度に確立した合成後修飾法についての応用研究を行った。1)DNA合成酵素の基質認識に及ぼす影響の解析1-デアザグアノシンは、天然型グアノシンに構造が類似しており、マイナーグルーブ側でポリメラーゼと正常な水素結合を形成可能である一方、シトシン塩基とは正しいワトソン・クリック型水素結合を形成できない。本化合物を用いてDNA複製反応を行うことで、DNA合成酵素のより詳細な基質認識機構の知見が得られると考えた。1-デアザグアノシンを導入した鋳型DNAに対する各種TP体の取り込み、および合成した1-デアザグアノシンTP体の取り込みの両者について解析した。その結果、1-デアザグアノシンでは、グアノシンと比べ認識効率、塩基選択性ともに大きく低下することを明らかにした。詳しい解析の結果、塩基部のpKa値の変化が認識機構に影響していると推測された。2)1-デアザグアノシンの化学反応性を利用した核酸修飾反応への応用昨年度開発した「1-デアザグアノシンを利用した合成後修飾法」を、核酸のクロスリンク反応へと応用した。本反応では、1-デアザグアノシンを末端部位に含むオリゴヌクレオチドを酸性溶液(pH2.0)で処理するのみで活性化可能であり、簡便性に優れていた。さらにDNAチップ上での核酸の機能化についても検討した。○本研究課題の成果については、2005環太平洋国際化学会議において発表を行った。