腫瘍学的一酸化窒素生体内動態の化学的・生化学的全解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15350099
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 牧野 圭祐 京都大学, 国際融合創造センター, 教授 (50159141)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金折 賢二 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助教授 (30273543) ; 小瀧 努 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教授 (70170264)
• Keywords: 一酸化窒素 / 発ガンとの関係解明 / デオキシオキザノシン(dOxo) / dOxoアミダイトモノマー合成法 / dOxo含有DNAオリゴマー合成 / 修復酵素等との架橋反応 / i-motif四重鎖構造とリン酸ジエステル構造の関係

Research Abstract

研究計画に従い、一酸化窒素によってDNA中に生成する新規損傷デオキシオキザノシン(dOxo)の発ガンとの関係を明らかにする目的で、以下の研究を行った。(1)dOxoアミダイトモノマーの高収率合成法開発:兼ねてより懸案であった5'の保護基導入条件を設定することに成功した(収率約55%)。得られた5'-O-DMTr-dOxoから5'-0-DMTr-dOxo-phosphoramiditeを合成することに成功した(収率約92%)。(2)デオキシオキザノシンを鎖中にもったオリゴヌクレオチドの合成法開発:このアミダイトモノマーを用いた自動DNAオリゴマー合成法に取り組んでいる。これと平行して、DNAポリメラーゼを用いたdOxo 5'-triphosphateをモノマーとする酵素法を用いてdOxoを含有するDNAオリゴマー(25量体)を合成することに成功した。(3)鎖中dOxoの塩基対変異への影響解析及び核内タンパク質との架橋反応解析:この二重鎖を用いることによって、種々のタンパク質共存下における架橋反応解析を行った。種々の修復酵素が塩基対変異を含有した二重鎖を認識し、鎖上を移動中に重鎖中のdOxoと酵素中のアミノ基を有したアミノ酸残基との間で架橋を形成することを明らかにした。失活した酵素の場合、架橋は生成しなかった。また非特異的に二重鎖と複合体を形成するヒストンの場合、非加熱加熱にかかわらず架橋を形成し、細胞内におけるdOxoに関連した修復酵素存在を確認する基礎を確立できた。(4)dCCCTAA繰り返しからなるオリゴヌクレオチドの構造解析:チオホスフェート立体異性を制御したDNAオリゴマーを合成し、ホスホジエステル構造がi-motif四重鎖形成能へ大きな影響を及ぼすことを明らかにした。ほぼ当初計画を満足できたと考える。

Research Products

• [Publications] T.Nakano, H.Terato, K.Asagoshi, A.Masaoka, M.Mukuta, Y.Ohyama, T.Suzuki, K.Makino, H.Ide: "DNA-protein cross-link formation mediated by oxanine. A novel genotoxic mechanism of nitric oxide-induced DNA damage"J.Biol.Chem.. 278. 25264-25272 (2003)
• [Publications] K.Sugimoto, Y.Mori, K.Makino, K.Ohkubo, T.Morii: "Functional reassembly of a split PH domain"J.Am.Chem.Soc.. 125. 5000-5004 (2003)
• [Publications] M.Yamada, T.Suzuki, K.Kanaori, K.Tajima, S.Sakamoto, T.Kodaki, K.Makino: "Nitration of 2'-deoxyguanosine by a NO/O2 gas mixture : identification and characterization of N^2-nitro-2'-deoxyguanosine"Org.Lett.. 5. 3173-3176 (2003)
• [Publications] M.Nishioka, T.Arai, K.Yamashita, M.Sasada, H.Morii, H.Ishii, K.Tajima, K.Makino, K.Fukuda: "Effects of 6-formylpterin as an internal source of hydrogen peroxide on cell death of human peripheral blood leukocytes"Life Sci.. 73. 221-231 (2003)
• [Publications] T.Funakoshi, H.Miyata, T.Imoto, T.Arai, N.endo, K.Makino, C.H.Yang, E.Ohama: "6-Formylpterin protects retinal neurons from transient ischemia-reperfusion injury in rats : A morphological and immunohistochemical study"Neuropathology. 23. 161-168 (2003)
• [Publications] T.Kodaki, S.Tsuji, N.Otani, D.Yamamoto, K.S.Rao, S.watanabe, M.Tsukatsune, K.Makino: "Differential transcriptional regulation of two distinct S-adenosylmethionine synthetase genes (SAM1 and SAM2) of Saccharomyces serevisiae"Nucleic Acids Res.Supplement. 3. 303-304 (2003)
• [Publications] T.Arai, H.Yamada, T.Namba, H.Mori, H.Ishii, K.Yamashita, M.Sasada, K.Makino, K.Fukuda: "Effects of intracellular reactive oxygen species generated by 6-formylpterin on T cell functions"Biochem.Pharmacol.. 67. 1185-1193 (2004)
• [Publications] 牧野圭祐, 金原秀行: "DNA-金コンジュゲート(「ゲノムケミストリー」、関根光男、齋藤烈編)"講談社サイエンティフィク. 10 (2003)
• [Publications] 牧野圭祐: "電子スピンサイエンス&スピンテクノロジー入門"日本学会事務センター. 6 (2003)