2001 Fiscal Year Annual Research Report
重水素置換と共鳴ラマン分光法による生理的条件下の薬物結合に伴う核酸構造変化の検出
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13672248
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
外山 聡 東北大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (60217560)
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| Keywords | 選択的重水素化DNA / 共鳴ラマン分光 / 核酸構造 / 核酸-薬物相互作用 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、生理的条件に近い希薄水溶液中で、薬物がDNAに結合した時に起こる構造変化を、個々の塩基レベルで追跡する方法を確立することである。方法としては、紫外共鳴ラマン分光法と選択的同位元素ラベル法を組み合わせた、新規な構造解析法用いる。紫外共鳴ラマン分光法は、μM濃度での核酸-薬物複合体のスペクトルが測定できる。さらに、通常のオリゴマーと、着目する1塩基だけを重水素置換したオリゴマーを用いて、同一条件で紫外共鳴ラマンスペクトルを測定し、両者の差スペクトルを計算する。重水素置換した部位以外の状態は同じであるから、これらのスペクトルは互いに相殺しあい、差スペクトル上には、重水素置換した1塩基だけの情報が残る。
今年度の研究実績として、特定のグアニン塩基について、そのイミダゾール環を8位を重水素ラベルとした、DNAオリゴマーを合成する方法を開発した。スペクトル解析を行うための基礎的研究として、置換イミダゾールについて、重水素化した場合のスペクトル変化を詳細に解析した。また、グアノシンモデル化合物を用いて、「未置換体-重水素置換体」の差スペクトルから、グアニン環の水素結合状態を明らかにできることを調べた。さらに、重水素置換オリゴマーを用いて、DNAへの相互作用様式がある程度明らかとなっているタンパク質(大腸菌のcAMP結合タンパク質)との結合に伴うスペクトル変化を調べることで、オリゴマー中の1つ1つのグアニン環の水素結合状態変化が解析できることを確認した。
グアニン環を選択的にラベルしたオリゴマーの合成が可能となり、また、モデル実験のレベルであるが本方法の有用性を確認できた。来年度は、当初の研究計画通り、生理的条件下のDNAへの結合様式が未知である、Aureolic acid類の抗癌剤について、DNAとの相互作用様式を調べる予定である。
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