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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。

The combination of nucleic acid (PNA) and nucleic acid (PNA) is required to be used in ordinary universities and ordinary universities. It is possible to use the combination of ordinary universities and ordinary universities in the field of knowledge and technology (PNA). The students of ordinary universities and colleges may be equipped with the selected information technology and technology programs. In this application, the project, the system, and the three-dimensional system are used to understand the analysis and selection of the complex system, and the development of the basic technology and technology of the ordinary university DNA. This year, we will analyze the X-ray structure of the complex. At the beginning of the study, it was found that the stability of the complex was low, and it was necessary to re-design the complex at the beginning of the study. In the field of general education, DNA, PNA, and PNA/DNA, the same basic management system is used to improve the performance of the same university, and to improve the performance of the whole project. The result of the test and determination of the condition, the stability test results showed that the test was successful. In this paper, we analyze and analyze the X-ray analysis of PNA/ DNA in ordinary universities and ordinary universities. The multi-wavelength wavelength often scattered method is used to analyze the structure of the compound, the base of the compound is the same as that of the other two, and the odor atom has the same structure as the raw material of the raw material, which is used to synthesize the compound. The samples were prepared by solid phase synthesis, PNA synthesis, fine phase synthesis, and crystallization. In eukaryotes, the artificial "DNA" and "DNA" artificial "replication" in eukaryotes are then transformed into "PNA" in eukaryotes, so that they may not be infected. This is the case of the interaction between ordinary universities and DNA, the synthesis of optical PNA in the field of complex numbers. After the electrophoretic test, the result of the complex is formed, the result of the complex is formed, and the result is confirmed by the confirmation of the whole DNA and the confirmation of the whole process.