1993 Fiscal Year Annual Research Report
オリゴアミン・オリゴヌクレオチド系ハイブリッドによる核酸の塩基配列特異的加水分解
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05210204
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小宮山 真 東京大学, 工学部, 教授 (50133096)
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| Keywords | 人工酵素 / DNA切断 / RNA切断 / オリゴアミン / 希土類イオン |
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| Research Abstract |
DNAやRNAは生体内で遺伝情報の保存と発現とを司っているので、これらを自在に切断、結合する技術の開発は、生命活動を制御かつ利用する観点から極めて重要である。現在、バイオテクノロジーでは、バクテリアから抽出した制限酵素が核酸切断のために用いられているが、将来的に一層大きな発展を遂げるためには、人工酵素の開発が重要と思われる。本研究では、これらの要請に応えるべく、核酸の中の任意のリン酸ジエステル結合を選択的に加水分解してこれを切断する人工制限酵素を開発することを目的とした。
人工制限酵素は塩基配列を認識する部位と実際に切断を司る部位より構成されるが、このうち切断活性部位としては、申請者がすでに開発した核酸切断分子であるオリゴアミンと希土類錯体を,また、塩基配列認識部位としては、ターゲットとなる核酸と相補的なDNAオリゴマーを使用した。塩基配列認識部位であるDNAオリゴマーの末端に、オリゴアミンあるいは希土類錯体を共有結合により結合した。人工酵素によりターゲットとなるDNAを切断し、切断パターンを電気泳動で評価したところ、まさに目的位置で選択的に切断が起こることが明かとなった。このようにして、核酸を特異的な位置で、核酸のリン酸ジエステル結合の加水分解する人工酵素(人工リボヌクレアーゼならびにヌクレアーゼ)を初めて構築することに成功した。これらの人工酵素は、バイオテクノロジー、医学、農学をはじめとする広範な分野への応用が期待される。
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[Publications] M.Komiyama: "Consecutive catalysis by cerium(III) for hydrolysis of phosphodiester in DNA." Chem.Express. 8. 85-88 (1993)
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[Publications] M.Komiyama: "Hydrolysis of oligoDNAs by lanthanide metal(III) chloride." Polym.J.25. 1211-1214 (1993)
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[Publications] T.Shiiba: "Lanthanide metal complexes for the hydrolysis of linear DNAs." J.Mol.Catal.84. L21-L24 (1993)
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[Publications] M.Komiyama: "Molecular design of artificial hydrolytic nucleases and ribonucleases." Nucleic Acids,Symp.Ser.29. 197-198 (1993)
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[Publications] M.Komiyama: "Cerium(IV) complex-oligoDNA hybrid as highly selective artificial nuclease." Supramolecular Chemistry. (in press). (1994)
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[Publications] M.Komiyama: "Rare earth metal ions for DNA hydrolyses and their use to artificial nuclease." Nucleoside and Nucleotide. (in press). (1994)
