ビラジカル構造を持つDNA切断試剤の開発

双自由基结构DNA切割试剂的研制

基本信息

批准号：
09878121
负责人：
新海征治
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09878121/
关键词：
ビラジカル DAN 切断ボロン酸ピレン DNA

项目摘要

1-ピレニルボロン酸がDNAにインターカレートし,可視光照射下でラジカル機構でDNAの一本鎖を切断することをすでに見いだしている。そこで,エンジイン型抗がん抗生物質エスベラミシンの作用メカニズムと同様のビラジカル構造を可視光照射で生成すると期待される芳香族ジボロン酸の分子設計を行った。1-ピレニルボロン酸が可視光照射下でラジカル機構でDNAの一本鎖を切断することをすでに見いだしていることから,まずジボロン酸修飾ピレンの分子設計を行った。効率良くビラジカルを発生させるために対称的な位置にボロン酸を導入することを念頭におき,1位および6位にボロン酸を導入することにし、合成を行った。1,6-ピレニルボロン酸は,supercoilcddoublestrandcircularDNAplamidC0lEl(colDNA)に1-ピレニルボロン酸より強く結合した(Scatchardplotより求めた結合定数は, 1に対して1.6×10^6M^<-1>,l-ピレニルボロン酸に対して1.3×10^5M^<-1>)。次に水-アセトニトリル混合溶媒中において光による分解反応をコントロール実験として行ったところ,ピレンが65.3%の収率で生成した。colDNA(1×10^<-6>M)を含む水溶液中に化合物1(5×10^<-6>M)を加え30℃で光切断反応を種々の条件下で行ったところ以下のことが明かとなった。(1)暗所では全くDNA切断反応が進行しないこと、(2)光照射下ではFormIからFormIIあるいはFormIIIへと変換された、(3)一重項酸素トラップ剤であるNaN,は全く影響を与えない、(4)ラジカル阻害剤であるTEMPO存在下では、切断活性が39%に減少した。ただし、TEMPOは化合物の励起状態に影響を与えない、(5)ボロン酸と相互作用するD-frLuctose存在下では、反応が進行しない(これは錯形成に伴いボロン酸がボロネートアニオンに変換されるため)。以上の結果は、DNAの切断機構がラジカルメカニズムであることを示している。モノボロン酸化合物との比較から、化合物1は、FormIII/FormII比がモノボロン酸より大きく、ビラジカルメカニズムでDNAを切断することが示唆された。

已经发现，1-甲基硼酸在可见光照射下通过一种自由基机制互动DNA并破坏DNA的单链。因此，我们设计了芳族二氨酸的分子设计，该芳族二氨酸的分子设计将产生与可见光光的启动光，从而产生类似于Enediine型抗癌抗生素依此的作用机理。由于已经发现1-甲基硼酸在可见光照射下通过一种自由基机制切开DNA的单链，因此我们首先进行了二曲霉酸改性pyr的分子设计。考虑到在对称位置引入硼酸以有效地产生Biradicals，在1和6的位置引入了硼酸，并进行了合成。比1-二肾上腺纤维dnaplamidc0lel（ColdNA）高于1-甲基纤维纤维酸（与1-二烯基硼酸相比，1,6-苯基硼酸与1-二肾上腺酸（Coldna）的结合（从scatchardplot确定的结合常数为1.6×10^6m^<-1> 1，对于1，1.3×10^5m^<-1> 1.3×10^5m^<-1> 1.3×10^5m^<-1> 1.3×10^5m^<-1>。接下来，作为对照实验，在水 - 乙腈混合溶剂中进行了照片的分解反应，并以65.3％的产量产生了pyr。将化合物1（5×10^<-6> m）添加到含有Coldna（1×10^<-6> m）的水溶液中，并在30°C下在各种条件下进行光裂反应，并显示以下情况。（1）在黑暗中根本没有进行DNA裂解反应，（2）在光照射下从formi到formi或formii的转化率，（3）Nan，一种单线氧诱捕剂，根本没有影响，（4）在触发体内，裂解活性降低到39％，是一种自由抑制剂。然而，节奏不影响化合物的激发态，（5）在存在与硼酸相互作用的D-氟拉糖的存在下，反应不会进行（因为将硼酸转化为与复合形成的硼酸酸盐阴离子）。以上结果表明，DNA裂解机制是一种根本机制。与单溴酸化合物的比较表明，化合物1的配合型/配合比比单偶子酸更大，并且通过Biradical机制裂解DNA。