人工制限酵素の合成と新規バイオテクノロジーへの応用

人工限制性内切酶的合成及其在新生物技术中的应用

• 批准号: 08750919
• 负责人: 須磨岡 淳
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750919/
• 关键词: 人工制限酵素; セリウム; リン酸ジエステル; DNA; 加水分解

DNAを任意の位置で切断する人工材料に関して種々の研究が盛んに行われているが、リン酸ジエステルの加水分解に対する安定性のため、ラジカルによる酸化的切断を用いたものが大半である。申請者らは、すでに、セリウム(IV)を用いると効率的に2量体DNA中のリン酸ジエステル結合が迅速に加水分解すること、およびターゲットとなる核酸の特定部位と相補的なDNAオリゴマーの5'末端にイミノ二酢酸残基を結合しここにCe(IV)を添加することで塩基配列特異的にDNAを切断することに成功している。本研究では、(1)オリゴマーDNAに対するCe(IV)の切断活性とその切断様式の決定、(2)イミノ二酢酸よりさらに高活性な配位子の探索について検討した。その結果、(1)に対しては、Ce(IV)はオリゴマーDNAに対しても十分活性であり、その切断断片はすべて酵素反応の適用が可能ことが明らかとなった。すなわち、Ce(IV)による切断反応はすべて加水分解で進行しており、Ce(IV)を切断分子として用いる分子設計は、新規なバイオテクノロジーに十分適用可能であること明らかにした。また、(2)に対しては、ある種の糖類を配位子として用いることによりイミノ二酢酸より数十倍以上活性でかつ均一な触媒系の実現にはじめて成功した。したがって、これらの糖を塩基配列認識部位に結合することによって、今までにない高活性な人工ヌクレアーゼが構築可能であることが明らかとなった。

DNA を arbitrary position の で cut す る artificial material に masato し て kind 々 の research が sheng ん に line わ れ て い る が, リ ン acid ジ エ ス テ ル の hydrolytic decomposition に す seaborne る stability の た め, ラ ジ カ ル に よ cut を る acidification with い た も の が most で あ る. Applicants ら は, す で に, セ リ ウ ム (IV) を い る と sharper rate に 2 quantity body DNA の リ ン acid ジ エ ス テ ル combining が quickly に hydrolytic decomposition す る こ と, お よ び タ ー ゲ ッ ト と な る と phase of nucleic acid の particular part な DNA オ リ ゴ マ ー の 5 'end に イ ミ ノ boggy acid residues を combining し こ こ に Ce (IV) add す を Youdaoplaceholder0 とで とで the specific にDNA of the base coordination was を cleaved する とに とに とに successfully て て る る る. This study で は, (1) オ リ ゴ マ ー DNA に す seaborne る Ce (IV) の cut active と そ の の decided to cut off others, (2) イ ミ ノ boggy acid よ り さ ら に highly active な ligand の explore に つ い て beg し 検 た. そ の results, (1) に し seaborne て は, Ce (IV) は オ リ ゴ マ ー DNA に し seaborne て も very active で あ り, そ の cut fragment は す べ て enzyme reverse 応 の may apply が こ と が Ming ら か と な っ た. す な わ ち, Ce (IV) に よ る cut off against 応 は す べ て hydrolytic decomposition to し で て お り, Ce (IV) を cut-off molecular と し て in い る は molecular design, the new rules な バ イ オ テ ク ノ ロ ジ ー に fit may で あ る こ と Ming ら か に し た. ま た, (2) に し seaborne て は, あ る kind の sugar を ligand と し て in い る こ と に よ り イ ミ ノ boggy acid よ り dozens of times more active で か つ な uniform catalyst is の be presently に は じ め て successful し た. し た が っ て, こ れ ら の sugar を salt base with column know parts に combining す る こ と に よ っ て, today ま で に な い highly active な artificial ヌ ク レ ア ー ゼ が constructs may で あ る こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

N.Takeda,et al.: "Unprecedentedly fast DNA hydrolysis by the synergism of the cerium(IV)-praseodymium(III)and cerium(IV)-neodymium(III)combinations." Chem.Lett.599-600 (1996)

N.Takeda 等人：“通过铈 (IV)-镨 (III) 和铈 (IV)-钕 (III) 组合的协同作用实现前所未有的快速 DNA 水解。”

J.Kamitani et al.: "RNA hydrolysis by lanthanide/H_2O_2 systems." Nucleic Acids,Symp.Ser.35. 141-142 (1996)

J.Kamitani 等人：“镧系元素/H_2O_2 系统的 RNA 水解。”

H.Shigekawa et al.: "Core level photoelectron spectroscopy on the lanthanide-induced hydrolysis of DNA." Appl.Phys.Lett.68. 1433-1435 (1996)

H.Shigekawa 等人：“关于镧系元素诱导的 DNA 水解的核心级光电子能谱。”

M.Komiyama et al.: "RNA hydrolysis by the combination of lanthanum(III)ion and hydrogen peroxide." Chem.Lett.869-870 (1996)

M.Komiyama 等人：“通过镧 (III) 离子和过氧化氢的结合进行 RNA 水解。”