Development of Hg(II)-trapping technology based on the physicochemical properties of the T-Hg(II)-T base-pair

基于T-Hg(II)-T碱基对理化性质开发Hg(II)捕获技术

• 批准号: 18550146
• 负责人: TANAKA Yoshiyuki
• 金额: $ 2.64万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18550146/
• 关键词: Hg(II); DNA; NMR; Hg(II)-trapping; Structure determination; T-Hg(II)-T base-pairs; physicochemical properties; DNA-metal interactions; 水銀錯体; チミン塩基; スピン結合; 安定同位体標識

Recently, FAO and WHO warned that the amount of mercury accumulated in large fishes (especially in tune) became a toxic level against embryos. In order to reduce mercury accumulated in fishes, it is important to reduce the concentration (total amount) of environmental mercury. For this purpose, considerable numbers of techniques to capture Hg(II) from environment have been proposed, such as precipitation with iodide (r), chelation of Hg(II) by resins modified with EDTA-related compounds or cysteine, and bacterial trapping of mercury (bio-remediation). However, these techniques are not specific for Hg(II) ions. In this project, we propose a new technology for a Hg(II)trapping which is highly specific for Hg(II). This technique rely on a knowledge in our group that Hg(II) is captured by thymine (T) residues in T -T mismatches in DNA duplexes (J. Am Chem Soc., 2006, 128, 2172-2173.). Therefore, the awardee of this grant (Tanaka) postulated that by using resins modified with oligo-T would … More work as a Hg(II)trapping device. He then synthesized the oligo-T-modified poly-stylene resin, and examine its Hg(II)-trapping efficiency with ICP spectroscopy. It was found that this oligo-T modified poly-stylene resin (Hg(II) trapping device) efficiently trapped Hg(II) from solution in the presence or absence of other metal rations. More interestingly, this Hg(II)trapping device specifically captured Hg(II) without trapping any other metal cations significantly. In addition, the awardee performed structure determination and physicochemical characterizations of T-Hg(II) T base-pairs, in outer to facilitate developments of more efficient Hg(II) trapping devices and to clarify appropriate sequences for them. Especially, the determination of the chemical structure of T-Hg(II) T base-pairs with ^15N NMR (J. Am Chem Soc., 2007, 129, 244-245.) gave impact to the field of nucleic acids-metal interactions in world-wide manner, and the awardee was invited as. A writer for a book chapter (N. Hadjiliadis and E. Sletten Eds., "Metal Complexes - DNA Interactions", Blackwell Publishing, Oxford, UK.) and a personal account (Dalton Transactions). In conclusion, the awardee revealed the fundamental properties of the T-Hg(II) T base-pan and created a Hg(II)-trapping device based on basic sciences of the T-Hg(II) T base-pairs. Less

最近，粮农组织和世卫组织警告说，大型鱼类（特别是金枪鱼）体内积累的汞含量已达到对胚胎有毒的水平。为了减少鱼类体内汞的积累，降低环境汞的浓度（总量）非常重要。为此，人们提出了大量从环境中捕获Hg（II）的技术，如碘化物沉淀法、EDTA相关化合物或半胱氨酸改性树脂螯合Hg（II）法以及细菌捕集汞（生物修复）法。然而，这些技术并不专门针对Hg（II）离子。在这个项目中，我们提出了一种新的汞（II）捕集技术，这是高度具体的汞（II）。该技术依赖于我们小组的知识，即Hg（II）被DNA双链体中T-T错配中的胸腺嘧啶（T）残基捕获（J. Am Chem Soc.，2006，128，2172-2173.）。因此，该资助的获得者（田中）假设，通过使用寡聚T改性的树脂， ...更多信息 用作Hg（II）捕获装置。然后，他合成了寡聚T-改性的聚苯乙烯树脂，并用ICP光谱法检测其Hg（II）捕获效率。结果发现，这种寡聚T改性的聚苯乙烯树脂（汞（II）捕获装置）有效地捕获汞（II）从溶液中存在或不存在的其他金属配给。更有趣的是，这种Hg（II）捕获装置特异性地捕获Hg（II），而没有显著地捕获任何其他金属阳离子。此外，获奖者还对T-Hg（II）T碱基对进行了结构测定和物理化学表征，以促进更有效的Hg（II）捕获装置的开发，并阐明其适当的序列。特别地，用^15 N NMR测定T-Hg（II）T碱基对的化学结构（J. Am Chem Soc.，2007，129，244-245.）对核酸-金属相互作用领域产生了世界范围的影响，获奖者被邀请为。一本书的作者（N。Hadjiliadis和E. Sletten编辑。，“Metal Complexes-DNA Interactions”，Blackwell Publishing，Oxford，UK.）和个人账户（道尔顿交易）。最后，获奖者揭示了T-Hg（II）T基盘的基本特性，并根据T-Hg（II）T基对的基础科学创造了Hg（II）捕获装置。少

项目成果

Synthesis of an enantiomeric DNA oligomer and its T-Hg^<II>-T base-pair formation(Poster)

对映体 DNA 寡聚物的合成及其 T-Hg^<II>-T 碱基对的形成（海报）

• 发表时间: 2007
• 作者: Kaichiro Haruta;Yoshiyuki Tanaka*;Takuya Kawamura;Yoshinori Kondo;Akira Ono;Hiroyuki Yamakoshi;Naoki Kanoh;Yoshiharu Iwabuchi*
• 通讯作者: Yoshiharu Iwabuchi*

水銀イオンを介したT-T塩基対の三次元構造解析(ポスター)

通过汞离子进行 T-T 碱基对的三维结构分析（海报）

• 发表时间: 2006
• 作者: 織田修司;他6名
• 通讯作者: 他6名

Spectroscopic analysis of DNA duplex including T-Hg-T base pairs(ポスター)

包括 T-Hg-T 碱基对的 DNA 双链体的光谱分析（海报）

• 发表时间: 2006
• 作者: 織田修司;他5名
• 通讯作者: 他5名

遺伝子治療薬としての酵素RNA分子(リボザイム)の構造

作为基因治疗药物的酶 RNA 分子（核酶）的结构

• 发表时间: 2007
• 期刊: 医薬ジャーナル 43
• 作者: 田中好幸;春田佳一郎
• 通讯作者: 春田佳一郎

Structural analyses on the mercury^<II>-mediated T-T base pair

汞^<II>介导的T-T碱基对的结构分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: Nucleic Acids Symp. Ser. 50
• 作者: 田中好幸;他6名
• 通讯作者: 他6名