コンビナトリアル・ケミストリーとリボザイムによる機能性分子の分離・検出法の構築

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09440253
• Research Institution: Konan University
• Principal Investigator: 杉本 直己 甲南大学, 理学部, 教授 (60206430)
• Keywords: ペプチド / DNA / リボザイム / コンビナトリアルケミストリー / インビトロセレクション / RecA / 機能性材料 / ファージディスプレイ

Research Abstract

本研究では、触媒機能を有する核酸(リボザイム)を高機能性生体分子のお手本として捉え、生体分子認識の観点から、その高次構造に及ぼす環境因子の重要性を、分子レベルで考察する。さらに、その結果に基づき、コンビナトリアルケミストリー法(ファージディスプレイ法を含む)及びインビトロ選択の手法を用いて、“情報"と“機能"をあわせもつ超機能性分子を開発することを目的とする。
本年度は、DNA認識能を有する機能性ペプチドによる新しいDNAの分離・検出法の構築を試みた。本研究において、オリゴペプチドの化学合成法はすでに確立されており、望みのペプチドを大量に入手することが可能である。さらに、ペプチドはアミノ酸の置換や非天然アミノ酸の導入などの操作も比較的行いやすく、タンパク質の性質の解明や他の分子との相互作用を調べる上で有効である。しかしながら、現在までに、DNAの塩基配列を認識するタンパク質を模倣したペプチドが幾つか設計されてはいるが、塩基配列を認識せずにDNA鎖に結合するタンパク質のモデルペプチドはほとんど検討されていなかった。本研究では、DNAの組換えを行うRecAタンパク質に注目し、このタンパク質のL2とヘリックスG領域のアミノ酸配列(195〜218領域)を持つ24残基のモデルペプチド(L2-Gペプチド)を化学合成し、このペプチドによるDNA認識能力を調べた。その結果、このペプチドは、一本鎖DNAを特異的に認識できることが明らかになった(二本鎖DNAに対してよりも結合定数にして1000倍も大きい)。また、このペプチドを利用して一本鎖DNA分離カラムの作製もできた。

Research Products

• [Publications] Naoki Sugimoto: "Effect of Cu^<2+> on the Complex Formation between a Deoxyribozyme and its Substrates" Nucleosides & Nucleotides. 17. 565-574 (1998)
• [Publications] Junji Kawakami: "In Vitro Selection of Aptamers that Recognize a Monosaccharide" Analytica Chimica Acta. 365. 95-100 (1998)
• [Publications] Naoki Sugimoto: "Reaction Field for Efficient Porphyrin Metallation Catalysis Producedby Self-assembly of a Short DNA Oligonucleotide" Chemical Communications. 1533-1535 (1998)
• [Publications] Shu-ichi Nakano: "Single-stranded DNA Recognition of a 24-mer Peptide Derived from RecA Protein" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 71. 2205-2210 (1998)
• [Publications] Naoki Sugimoto: "Effect of Cation Concentration on Duplex Stability of Nucleic Acids with Unnatural Base Pairs" Nucleic Acids Res.,Symp.Series. 39. 121-122 (1998)
• [Publications] Tatsuo Ohmichi: "Effect of Substrate RNA Sequence on the Cleavage Reaction by a Short Ribozyme" Nucleic Acids Res. 26. 5655-5661 (1998)