1996 Fiscal Year Annual Research Report

遺伝子発現に関与する核酸の特異構造と金属イオンの役割

Research Project

Project/Area Number	08249242
Research Institution	Konan University
Principal Investigator	杉本直己甲南大学, 理学部, 教授 (60206430)
Keywords	核酸 / リボザイム / 鉛イオン / 希土類イオン / 遺伝子切断 / 金属イオンの協同効果 / 反応メカニズム / 最近接塩基対パラメータ
Research Abstract	最近の核酸合成法や遺伝子工学の発展によって、核酸分子の相互作用を利用して遺伝子の発現を制御する試みが可能になってきた。いろいろな機能をあわせもつ機能性核酸分子の開発もいよいよ現実化してきたと言える。この機能性核酸分子として最も有望なのが、リボザイム(ribozyme)である。リボザイムは、エイズや癌などの遺伝子を切断する新しいタイプの“核酸薬剤"として期待されている。また、遺伝子の発現を制御するアンチセンス法やアンチジーン法においても有効であることが報告され始めている。しかしながら、このような機能性核酸分子の開発にあたっては、解決しなければならない問題も少なくない。その主な問題点は、リボザイムがヌクレアーゼなどに対して非常に不安定であることである。そこで、本研究では、この問題の改善のために、ヌクレアーゼ耐性に勝るDNAをリボザイムに導入すること(キメラ型リボザイムの作成)を考え、キメラ型リボザイムの作成する前に、RNA/DNAハイブリッドの安定性を検討した。このハイブリッドの安定性が予測できるような方法が開発できれば、多様なリボザイムの開発が容易になるからである。この核酸の安定性予測に関して、我々はRNA/DNAハイブリッドの安定性の予測モデルとして最近接塩基対モデル(nearest-neighbor model)の適用が妥当であることを明らかにした。また、異なる塩基配列を有する60種のRNA/DNAハイブリッドの熱力学的諸量を実験より求め、その熱力学的諸量より、精度の高い最近接塩基対パラメータを開発した。その結果、通常のカチオン存在下で、RNA/DNAハイブリッドの安定性を、6%以内の誤差精度で予測することが可能となった。さらにDNA/DNAの安定性に関するパラメータも新たに開発したことより、キメラ型リボザイム作成の指標が得られたものと考えられる。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Naoki Sugimoto: "A Mechanistic Framework for the Second Step of Splicing Catalyzed by the Tetrahymena Ribozyme." Biochemistry. 35. 648-658 (1996)
[Publications] Naoki Sugimoto: "The Stability of DNA and RNA G-Quartes." Nucleosides & Nucleotides. 15. 559-567 (1996)
[Publications] Naoki Sugimoto: "Improved Thermodynamic Parameters and Helix Initiation Factor to Predict Stability of DNA Duplexes." Nucleic Acids Res.24. 4501-4505 (1996)
[Publications] Naoki Sugimoto: "The Role of Different Metal Ions on the Cleavage of a Substrate RNA Catalyzed by a Small Chimeric Ribozyme." Nucleic Acids Res.,Symp.Series. 35. 189-190 (1996)
[Publications] Naoki Sugimoto: "Effect of Metal Ions on DNA Ligation Catalyzed by a Deoxyribozyme." Nucleic Acids Res.,Symp.Series. 35. 191-192 (1996)
[Publications] Naoki Sugimoto: "Role of Nd^<3+> and Pb^<2+> on the RNA Cleavage Reaction by a Small Ribozyme." Biochemistry. 35(in press). (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

遺伝子発現に関与する核酸の特異構造と金属イオンの役割

Principal Investigator

杉本 直己 甲南大学, 理学部, 教授 (60206430)

Research Products

[Publications] Naoki Sugimoto: "A Mechanistic Framework for the Second Step of Splicing Catalyzed by the Tetrahymena Ribozyme." Biochemistry. 35. 648-658 (1996)

[Publications] Naoki Sugimoto: "The Stability of DNA and RNA G-Quartes." Nucleosides & Nucleotides. 15. 559-567 (1996)

[Publications] Naoki Sugimoto: "Improved Thermodynamic Parameters and Helix Initiation Factor to Predict Stability of DNA Duplexes." Nucleic Acids Res.24. 4501-4505 (1996)

[Publications] Naoki Sugimoto: "The Role of Different Metal Ions on the Cleavage of a Substrate RNA Catalyzed by a Small Chimeric Ribozyme." Nucleic Acids Res.,Symp.Series. 35. 189-190 (1996)

[Publications] Naoki Sugimoto: "Effect of Metal Ions on DNA Ligation Catalyzed by a Deoxyribozyme." Nucleic Acids Res.,Symp.Series. 35. 191-192 (1996)

[Publications] Naoki Sugimoto: "Role of Nd^<3+> and Pb^<2+> on the RNA Cleavage Reaction by a Small Ribozyme." Biochemistry. 35(in press). (1996)

杉本直己甲南大学, 理学部, 教授 (60206430)