1997 Fiscal Year Annual Research Report
立体異性を制御した遺伝子発現制御分子ホスフォロチオエ-トの構築
Project/Area Number |
08458176
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
牧野 圭祐 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (50159141)
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Keywords | アンチセンス法 / ホスホロチオエ-ト型DNA / 立体制御合成法 / チアホスホラン法 / mRNAハイブリッド局所構造解析 / ホスホロチオエ-ト型ポリC / 四重鎖形成 / 非特異的アンチセンス効果 |
Research Abstract |
特異的mRNAに結合するオリゴヌクレオチドを用いて転写過程で遺伝子の発現を制御する方法がアンチセンス法であり、ウイルス性疾患の新しい治癒法としての期待が大きい。この目的のためにはホスホロチオエ-ト型オリゴヌクレオチドが高い効果を持っていることが明らかにされているが、この分子は各チオホスフェート基にR,S立体異をもっており、実用的鎖長分子に存在する百万種以上のジアステレオマ-の中で最も効果の高い分子を特定するのは、これらを個々に合成して解析する以外には不可能である。本年度は昨年度に引き続き立体選択合成法を検討し、チアホスホラン法を改良して用いることによって個々のチオホスフェート基の立体異性を制御したホスホロチオエ-ト型オリゴヌクレオチド(〜8量体)の合成に成功した。合成した立体異性制御ホスホロチオエ-トとこれに相補的なmRNAとのハイブリッドのNMRによる構造解析を終了しており、現在分子動力学計算による立体構造解析を進行中である。この解析の終了によって、チオホスフェート基の立体異性とハイブリッド構造の安定性との相関が世界で初めて明らかになり、アンチセンス法最大の問題点に答えを出すことができると考えている。さらに本年度は上記の研究に加えて、ホスホロチオエ-ト型オリゴヌクレオチドのもつもう一つの問題点である、非特異的効果についても検討した。検討した分子は過去にHIV遺伝子の発現を非特異的に抑制することが報告されているホスホロチオエ-ト型ポリCであり、円二色性分光法を用いてこの分子が弱酸性領域で安定な四重鎖を形成することを世界に先駆けて見出した。この結果の意味するところは、ホスホロチオエ-ト型ポリCは他の配列の分子と異なり、エンドサイトーシスによって細胞中に取り込まれた時、四重鎖を形成することによってリソソーム中で安定に存在することができ、このために細胞中で多量存在することができるということである。アンチセンス法について解決が強く要求されている非特異的効果が、分子の細胞中での濃度に依存することを明らかにすることができたと考えている。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] K.Makino et al.(5名): "Spectroscopic Evidence for the Formation of Four-Stranded Solution Structure of Oligodeoxycvtidine Phosphorothioate" Biochemistry. 36. 1790-1797 (1997)
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[Publications] K.Makino et al.(6名): "Deglycosilation Susceptibility and Base-Pairing Stability of 2'-Deoxyoxanosine in Oligodeoxynucleotide" Biochemistry. 36. 8013-8019 (1997)
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[Publications] K.Makino et al.(5名): "Factors Governing the Sequence-Selective DNA Binding of Geometrically Constrained Peptide Dimers" Journal of American Chemical Soiety. 119. 3649-3655 (1997)
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[Publications] K.Makino et al.(7名): "Replication Bypass and Mutagenic Effect of α-Deoxyadenosine Site-Specifically Incorporated into Single-Stranded Vectors" Nucleic Acids Research. 25. 597-603 (1997)
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[Publications] K.Makino et al.(6名): "Substrate and Mispairing properties of 5-Formyl-2'-deoxyuridine 5'-Triphosphate Assessed by in vitro DNA Polymerase Reactions" Nucleic Acids Research. 25. 1570-1577 (1997)
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[Publications] K.Makino et al.(7名): "Pterin-6-aldehyde,an Inhibitor of Xanthine Oxidase,Has Superoxide Anion Radical Scavenging Activity" Biochemical and Biophysical Research Communications. 233. 447-450 (1997)
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[Publications] K.Makino: "Chemical Aspects of Artificial Gene Regulatory Molecules.in "Medicinal Chemistry : Today and Tomorrow (ed.Mikio Yamazaki)" Blackwell Science, 5(278) (1997)