リボザイムの機能解明を目指したローリング・シンクロナイゼーション法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13022272
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: Konan University
• Principal Investigator: 杉本 直己 甲南大学, 理工学部, 教授 (60206430)
• Keywords: リボザイム / 二次構造予測 / ローリング・シンクロナイゼーション法 / RNAポリメラーゼ / ポストゲノム / 一本鎖環状DNA / 三重鎖 / 四重鎖

Research Abstract

遺伝子の全塩基配列の解明がほぼ完了しつつあり、ポストゲノムシーケンスにおいて、ゲノム構造の特異性や機能の解明が注目されている。機能ゲノム科学の中でも、特に注目されているのは、遺伝情報だけでなく、生体系の共有結合の連結や切断に対して触媒機能を有する核酸、いわゆるリボザイム(またはデオキシリボザイム)である。そしてこれらリボザイムの大量合成系として、ローリング・シンクロナイゼーション法を用いた、新規のリボザイム合成システムが注目されている。ローリング・シンクロナイゼーション法は、一本鎖環状DNAを鋳型として、同じ配列が繰り返された長鎖RNAを合成する転写反応である。しかしその反応機構の詳細が明らかにされていないため、高いリボザイムの合成収率が期待できない。そこで本研究では、表面プラズモン共鳴法を用いて、RNAポリメラーゼとハンマーヘッド型リボザイムの配列が組み込まれた63ntの環状DNAの認識過程の反応機構の解明を行った。その結果、環状DNAは、同様の配列を有する直鎖状DNAよりも25℃の条件下で、約1kcal/mol安定なT7RNAポリメラーゼとの複合体を形成することが見出された。さらに、高収率のリボザイム合成が期待できる鋳型DNAの二次構造予測システムを構築するために、三重鎖や四重鎖構造に対する金属イオン効果の定量化もできた。

Research Products

• [Publications] Naoki Sugimoto: "Stabilization Factors Affecting Duplex Formation of Peptide Nucleic Acid with DNA"Biochemistry. 40. 8444-8451 (2001)
• [Publications] Naoki Sugimoto: "pH and Cation Effects on the Properties of Parallel Pyrimidine Motif DNA Triplexes"Biochemistry. 40. 9396-9405 (2001)
• [Publications] Junji Kawakami: "Thermodynamic Stability of Base Pairs between 2-Hydroxyadenine and Incoming Nucleotide Incorporation Specificity During Replication"Nucleic Asids Res.. 29. 3289-3296 (2001)
• [Publications] Naoki Sugimoto: "Effect of Divalent Cations on Antiparallel G-quartet Structure of d(G_4T_4G_4)"FBBS Letters. 496. 128-133 (2001)
• [Publications] Naoki Sugimoto: "DNA Recognition of a 24-mer Peptide Derived From RecA Protein"Biopolymers. 55. 416-424 (2001)
• [Publications] Jin Zou: "Cu^<2+> Inhibits the Aggregation of Amyloid β-peptide(1-42) in vitro"Angew.Chem.Int.Ed.Engl.. 40. 2274-2277 (2001)