光誘起電子移動による各種DNA損傷の検討と新規DNA光操作法の開発

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DNAの損傷は癌や老化の原因となるため、このDNA損傷の化学反応を制御するメカニズムへの関心は非常に高い。本研究では特に、これまでにまだ報告例の少ないDNAの還元について研究を行った。DNAの新たな損傷および修復メカニズムを知る上でも、またDNAのナノマテリアルとしての可能性を広げる上でも、DNAの還元の研究は非常に重要であると言える。DNA内のホール移動特性についてはこれまでに理論・実験の両面から膨大な研究例がある一方で、DNA内の過剰電子移動特性については、適切な還元剤の不足により、未だ充分な議論がなされず、未解明な点も多い。そこで本研究では、新規な発色団修飾塩基と電子捕捉塩基を含むオリゴヌクレオチドを合成し、光照射実験を行うことでDNA内の過剰電子移動特性を検討した。具体的には、ナフタレンがエチニルリンカーでデオキシウリジンに連結されたオリゴヌクレオチドを薗頭カップリング反応によって合成し、ナフタレン修飾塩基および電子捕捉塩基としてプロモウリジンを含む種々の配列のDNAについて光照射実験を行い、同一鎖内および相補鎖間の過剰電子移動の効率、および距離・方向依存性についても詳細に調べ、DNA内の過剰電子移動特性についての重要な知見を得ることができた。さらにこのような発色団が二重結合および三重結合で核酸塩基に修飾された各種蛍光性核酸塩基(BDF)を設計、合成したものをオリゴヌクレオチドに組み込んで、高感度の一塩基多型(SNPs)検出や、DNAを鋳型とする新たな反応場の構築についても研究を進めた。