| Project/Area Number |
11771407
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Physical pharmacy
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
外山 聡 東北大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (60217560)
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| Project Period (FY) |
1999 – 2000
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2000)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2000: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 1999: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | 紫外共鳴ラマン分光法 / 選択的重水素ラベル / DNA-薬物相互作用 / アデニン残基 / アクチノマイシンD / 共鳴ラマン分光法 / 重水素ラベルDNA |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、共鳴ラマン分光法を用いて、DNA-薬物の相互作用様式を詳細に調べることである。ラマン分光法は、薬物が「どのように」結合するかという情報を与えるため、DNA-薬物の相互作用を調べる手段として有用である。しかし、ラマン分光法からは、薬物が「どこに」結合するか解らない。これを解決するために、昨年度開発した方法で合成した、1残基のみに重水素を導入したDNAオリゴマーを採用した。DNAオリゴマーと薬物の複合体のラマンスペクトルを、重水素化体と未置換体の双方について測定し、両者のスペクトルの差を計算する。この差スペクトルにおいては、重水素化されていない部分のスペクトルは相殺され、重水素化した残基のシグナルのみが残る。
薬物としては、抗がん性抗生物質アクチノマイシンD(ActD)を用いた。DNAは、ActD結合部位を含む自己相補鎖d(AGTGCTCGA^9GCA^<12>CT)_2の、A^9またはA^<12>のみを重水素ラベルしたものを使用した(下線を付した部分にActDがインターカレートする)。DNAにActDが結合すると、A^9のラマンバンド強度は約40%減少したが、A^<12>のラマンバンドには有意な変化がなかった。A^9のラマンバンド強度減少の原因は、塩基のスタッキングが強まることによるラマン淡色効果である。この結果は、ActDの結合に伴うDNAの巻戻りが主に5'側のみに起こり、この巻戻りがA^9のスタッキングを増加させたことを示している。
X線結晶解析によると、ActD結合に伴うDNAの構造変化には、結晶化の条件により、5'側が巻戻るもの、3'側が巻戻るもの、両側均等に巻戻る場合がある。本研究により、生理的条件では5'側のみに巻戻りが起こることを決定することができた。重水素置換と共鳴ラマン分光法を併用した本方法は、他の薬物のDNA結合様式の解明にも汎用できる、新規な方法であると考えている。
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