ラマン散乱分光法による短周期DNA結晶の塩基配列の決定

• Project/Area Number: 05750014
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied materials science/Crystal engineering
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 溝口 幸司 大阪大学, 工学部, 助手 (10202342)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1993: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: ラマン / DNA / ペプチド結晶 / アミノ酸配列 / 骨格振動

Research Abstract

本研究は、DNAの塩基配列や蛋白質のアミノ酸配列をラマン分光で決定しようという試みであり、非常に有意義な方法であると考えられる。まず始めにグアニン(G)とシトシン(C)が周期的に配列した短周期DNA(GGCC、CCGG)を購入し、そのラマンスペクトルを測定しようとしたが、購入した試料では蛍光が強く解析には困難を来たした。
そこで、本研究では、蛍光が少ない短周期ペプチド結晶のアミノ酸配列の決定に着眼点を移した。特に、11種のトリペプチド(トリグリシンGlyGlyGlyの前のグリシンを使うアミノ酸に変えたX-Gly-Glyと、後ろのグリシンを変えたGly-Gly-X)のラマンスペクトルを測定し、骨格振動モードの帰属を行った。ペプチド結合物質で観測されるアミドモード(Amide I,III)は、アミノ酸の種類に依存して大きく変化することはなかったため、骨格振動モードに着目した(トリグリシンの場合、骨格振動モードは5本観測される)。その結果、X-Gly-GlyとGly-Gly-Xでは周波数シフトする骨格振動モードが違い、前に付くか後ろに付くかを簡単に見分けることができることを見いだした。また、アミノ酸によって骨格振動モードの振動数のシフト量が違うこと、また、アミノ酸の質量に対応してピーク振動数がシフトしていることを見いだした。これらの結果を利用することによって、トリペプチドのアミノ酸配列を決定することができると考えられる。
以上の結果は、ラマン散乱分光法で、簡単な短周期ペプチドのアミノ酸配列が決定できるということを示唆していると考えている。