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ペプチド核酸による二本鎖ＤＮＡ認識の構造学的解析と遺伝子工学応用

肽核酸识别双链DNA的结构分析及基因工程应用

基本信息

批准号：
22KJ1567
负责人：
柴田将成
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1567/
关键词：
DNA PNA ペプチド核酸インベージョン結晶構造解析ヌクレオソーム

项目摘要

ペプチド核酸（PNA）は「インベージョン」と呼ばれる二本鎖DNAとの特徴的な結合様式が可能であり、生体内での二本鎖DNAの配列選択的な認識技術として応用が期待されている。本申請課題では、これまで詳細な立体構造が解明されていないインベージョン複合体について構造学的な分析に取り組み、二本鎖DNAを制御する基盤技術への展開を目指す。本年度はインベージョン複合体のX線結晶構造解析に取り組んだ。研究開始当初に設計したインベージョン複合体で得た結晶は安定性が低く、結晶化までに時間を要したためサンプルの再設計を行った。二本鎖DNAおよびPNAの鎖長をそれぞれ短縮し、さらにPNA/DNAの2か所の相補領域を同一の塩基配列として簡略化を行うことで、サンプル調製から結晶化スクリーニングまでの工程を迅速化した。また、測定条件において安定な結晶を得ることに成功した。また、インベージョン複合体の部分構造となるPNA/DNA二本鎖のX線結晶構造解析に取り組んだ。多波長異常散乱法での解析のため、チミン塩基と同様の塩基対形成が可能かつ、臭素原子を有するウラシル塩基誘導体を原料としてPNAモノマーを合成した。これを用いた固相合成により、PNAオリゴマーの合成、精製まで完了し、結晶化スクリーニングに取り組んでいる。真核生物の生体内のDNA のモデルとして、ヒストンタンパク質とDNA を人工的に複合化した再構成ヌクレオソームを標的とし、PNAによるインベージョンが可能か検証した。ヒストンタンパク質と二本鎖DNAが相互作用する複数の領域を標的として、蛍光標識PNAを合成した。ゲル電気泳動によって複合体の形成を評価した結果、ヒストンタンパク質と複合化していない二本鎖DNAに対してはインベージョン複合体が形成した一方で、ヌクレオソームに対しては複合体の形成がみられず、全く異なる挙動を確認した。

PNA's unique combination of DNA and DNA It's possible, it's possible, it's a combination of the two locked DNAs in the body, it's a recognition technology, it's a technology that's expected to be used. The subject of this application is the detailed three-dimensional structure of the three-dimensional structure of the complex.ついてなANALYSIS OF STRUCTURE, にGETりgroupみ, NIHONLOCK DNA をControl, するBase technology, へのDevelopment and design. This year's analysis of the X-ray crystal structure of the はインベージョン complex was carried out by the team. At the beginning of the research, the design of the したインベージョン complex was made because the stability of the crystallization was low, and the time required for crystallization was high, and the を line was designed again because the crystallization time was high. The second lock of DNA is PNA, the lock is long, the length is shortened, and the PNA/DNA is 2, the complementary field is the same. The base arrangement is simplified and the crystallization process is simplified and the crystallization process is accelerated.また、Measurement conditions are stable and crystallized, and the results are successful. X-ray crystallographic structure analysis of the partial structure of the また、インベージョン complex and the PNA/DNA Nibonsusu group んだ. Multi-wavelength anomaly scattering method is used for analysis and analysis, and it is possible to form the same base group using the same method, The odor atom is synthesized from the raw material of odorless PNA-based derivatives. The solid-phase synthesis of これを is made of solid phase synthesis, PNA オリゴマーのsynthesis, refined までcomplete, and crystallized スクリーニングにTake りgroup んでいる. DNA inside eukaryotes It is possible to reconstruct the artificial composite compound and the PNA standard.ヒストンタンパク性と二本 lockDNAがinteractionするpluralの区を名として、荍光LOGOPNAを综合した.ゲルelectrophoresis によって complex formation を価した results, ヒストンタンパクquality と complexation していない二本 lock DNA に対してはイThe ンベージョン complex is formed by one side and the ヌクレオソームに対The formation of the new complex is complete, and the complete confirmation of the complex is complete.