| Project/Area Number |
05210206
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤井 敏 大阪大学, 薬学部, 助教授 (10107104)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山縣 ゆり子 大阪大学, 薬学部, 助手 (40183678)
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| Project Period (FY) |
1993
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1993)
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| Budget Amount *help |
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 1993: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
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| Keywords | 機能性核酸 / X線解析 / 分子設計 / 塩基対 / 水和 |
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| Research Abstract |
RNAの多様な高次構造と多彩な機能役割の相関を、X線構造解析によって原子レベルで高次構造を解明し、機能役割を構造化学的側面から明らかにした。先にX線解析を行った13ヌクレオチドからなるRNAoligomerの結晶構造に基に、理論的解析を試みた。RNA分子は塩基配列UUCGを持ち、この部分をループとする安定なヘアーピンをとることが、NMR測定などの溶液学的構造解析によって明らかにされているが、X線構造解析の結果はヘアーピン構造ではなく、2重鎖構造をとり、2重鎖分子の中央部分では4つの連続した非ワトソン-クリック(W&C)型塩基対をもつ、新規なA型RNA構造であった。この非W&C型塩基対が安定に存在するには、系統的に配置した水分子が重要な役割を果たしていた。この水分子の位置、動的構造決定には、X線構造解析が有用である。結晶は分解能が1.8Aであり、今回の構造精密化によって、49個の水分子の構造が明らかとなった。水分子の構造化学的役割を検討した。特に、UC塩基対内にある水分子が、通常のプリン-ピリミジン塩基対と同じジオメトリーとすることで安定化し、疎水場の環境に置かれ、外界の溶媒領域の水から融離し、活性度の低い水であり、かつ外界水とはmsecレベルの遅い交換で、NMR測定で観測の可能性をもっている興味深いものであった。また新しい考えに基づく、核酸の構造モデル作成プログラムHLX4を作成した。文献などに示される、塩基部分のらせんパラメータを入力データとして、構造エネルギーが最適化されたモデルを構築する。汎用されているUNIXで走り、国際的なプログラム交換機構QCPEに登録する。
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