糖鎖型DNA配位子とDNAとの相互作用に関する研究

• Project/Area Number: 10134228
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 高木 誠 九州大学, 工学部, 教授 (90037739)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 成夫 九州大学, 工学部, 助手 (00264078) ; 竹中 繁織 九州大学, 工学部, 教授 (60188208)
• Project Period (FY): 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 1998: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: DNA / インターカレータ / 糖鎖 / DNA切断 / 金属イオン

Research Abstract

DNAと相互作用する天然の薬物は、その分子内にDNAに結合する機能部位と、それ以外の生理活性につながる機能部位とを併せ持つ。当研究室では、(1)インターカレート部位と糖鎖を併せ持つ化合物(糖鎖型DNA配位子)を開発すること、(2)これらの合成薬物とDNAの複合体を細胞への遺伝子導入に利用すること、を目的として研究を進めている。
これまでの研究では、鎖状構造の糖(ポリオール基)を導入した化合物を用いて検討を行ってきた。その結果、その一部の物がDNAのリン酸ジエステル結合を加水分解的に切断している可能性が示された。
そこで新たに、DNA配位子に糖の特性をより明確に発揮させる観点から、開環状ではなく環構造を保持した糖鎖をもつDNA配位子の合成を試みてきた。具体的には、DNAとの相互作用部位にナフタレンジイミド骨格及びアントラキノン環を用いた。また、エチレンジアミンあるいはジエチレントリアミン等のポリアミン鎖をスペーサーとし、これに環状構造を維持した糖鎖の導入を試みた。
まず、DNAインターカレータの母骨格として、最も研究が蓄積されているナフタレンジイミドに糖鎖を導入する方向で配位子合成を検討した。しかし、糖鎖とナフタレンジイミドは合成反応での相性がよくない(糖がアミン塩基の存在下で酸化される?)ようで、この組み合わせは全て合成が不調であった。
次にアントラキノン環への糖鎖の導入を試みた。この場合、スペーサーとしてエチレンジアミンを介し、ヨウ化アルキル鎖を経て糖を導入することに成功した。
今後、この方向にそって、環構造を維持した様々なDNA配位子を合成する。また、これらの配位子とDNAとの相互作用を、吸光光度法、円偏光法、トポイソメラーゼアッセイ法等を用いて調べる。更に進み、細胞内遺伝子導入に関する基礎的知見を得るための検討を行う。