2002 Fiscal Year Annual Research Report
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12555231
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
杉本 直己 甲南大学, 理工学部, 教授 (60206430)
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| Keywords | 非天然核酸 / デオキシリボザイム / DNAチップ / リボザイム / 核酸高次構造 / ジーンチップ / ペプチド核酸 / RNA切断反応 |
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| Research Abstract |
ポストゲノムシーケンス研究において、未知なる蛋白質情報の探索や、個人差を遺伝情報のレベルで解明しようとする一塩基多型(SNPs)の解析が急速に発展してきている。このような研究において、ジーンチップを用いたマイクロアレイは強力なツールとして広く用いられている。現在用いられている様々なジーンチップは、いずれも天然型核酸の持つ相補鎖認識能を利用している。しかしながら、一塩基の違いによって二本鎖の熱力学的安定性に生じる差違は非常に微少であるため、解析は容易でない。また、標的となる分子の一次構造以外の情報や、相補鎖認識以外の相互作用に関する情報を得ることは非常に困難である。本研究では、天然型の一本鎖核酸を用いる従来法に代わる手法として、新規な機能性分子を用いた"超機能性"ジーンチップの開発を行った。まず、一本鎖核酸のみならず二本鎖核酸などを解析することを目的として、三重鎖核酸と四重鎖核酸の熱力学的安定性の解析を行った。その結果、得られた熱力学的パラメータを用いて、様々な条件下での相補鎖認識能を予測することが可能となった。次に、RNA切断を触媒するという機能を有する核酸であるデオキシリボザイムを用いて、新たなジーンチップを作製した。また、このデオキシリボザイムのRNA切断活性に対する溶媒組成の影響も定量的に解析した。このデオキシリボザイムを固定化したジーンチップを、表面プラズモン共鳴のセンサーチップとして用いたところ、チップによる標的鎖の認識に関して、熱力学的な解析と同時に速度論的な解析をすることが可能になった。このチップは、非常に精度良くかつ厳密に標的RNAに存在する一塩基の違いを識別することも見いだされた。加えて、これまでのジーンチップでは成し得なかった標的分子の高次構造情報も得ることができた。
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[Publications] Yasuhide Okumoto: "Immobilized small deoxyribozyme to distinguish RNA secondary structures"Biochemistry. 41. 2769-2773 (2002)
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[Publications] Peng Wu: "Effect of divalent cations and cytosine protonation on thermodynamic properties of intermolecular DNA double and triple helices"Journal of Inorganic Biochemistry. 91. 277-285 (2002)
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[Publications] Wei Li: "Characterization and thermodynamic properties of quaduplex/duplex competition"FEBS Letters. 526. 77-81 (2002)
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[Publications] Tatsuo Ohmichi: "Long RNA dangling end has large energetic contribution to duplex stability"Journal of American Chemical Society. 124. 10367-10372 (2002)
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[Publications] Daisuke Miyoshi: "Molecular crowding regulates the structural switch of the DNA G-quadruplex"Biochemistry. 41. 15017-15024 (2002)
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[Publications] Yasuhide Okumoto: "Factors the contribute to efficient catalytic activity of a small Ca^<2+>-dependent deoxyribozyme in relation to its RNA cleavage function"Biochemistry. 42. 2158-2165 (2003)
