金属錯体によるDNAの特殊構造の認識および変換

• Project/Area Number: 08772049
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Chemical pharmacy
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 田中 健太郎 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (40281589)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 核酸 / 金属錯体 / 特殊構造 / 分子認識 / 遺伝子発現 / 錯体化学 / 亜鉛錯体 / pH滴定

Research Abstract

DNAの湾曲構造は、あらゆる種類のDNA中に存在し、DNAの複製、転写、組み換え、あるいは染色体構造の構築という諸過程において重要な機能を果たしていることが知られている。湾曲DNA構造は、比較的短い(dA)トラクトが繰り返し出現するところに見られるが、このような塩基配列はほとんどの場合、各遺伝子のプロモーターおよびその上流の発現調節領域に存在する。本研究は、チミン塩基を認識する金属錯体を新たに設計・合成し、転写調節領域のATクラスター部位の高次構造を変換することにより遺伝子発現制御を行なうことを目的とした。遺伝子プロモーター領域のATクラスター部位を融解する金属錯体の合成:チミン塩基に選択的に結合する亜鉛錯体が、ウイルスDNAの転写領域に存在するTATA boxを含む19mer DNAの二本鎖構造を不安定化し、その融解温度を低下させることを見出した。これは亜鉛錯体特有のもので、銅錯体やニッケル錯体の場合には、逆に融解温度を上昇させた。現在、イミノプロトンNMRによりAT塩基対の解離過程を解析した。その結果、亜鉛錯体は最初にATクラスター部位に結合し、その部分の高次構造の対称性を著しく低下させることを見出した。また、AT塩基対の両塩基に同時に結合することが期待されるBifunctionalな金属錯体を3種類合成した。これらとATクラスター部位を含みヘアピンタイプのオリゴヌクレオチドとの相互作用を検討中である。