2017 Fiscal Year Annual Research Report
Chemical splicing for regulation of functional nucleic acids and cells
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15K13749
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
井原 敏博 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (40253489)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | アントラセン / 光二量化 / 化学的スプライシング / 金属イオン / 光 / DNAzyme |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属イオンを刺激としたスプライシングに関しては、ターピリジンを骨格中に組み込んだDNAコンジュゲートterpy2DNAを用いて、in vitroでDNAzymeの活性制御に成功した。29年度は、アントラセンの光二量化反応を利用した人工的な光スプライシングに関する研究を行なった。アントラセンをDNA骨格の互いに離れた箇所に２つ導入したDNAコンジュゲートant2DNAを合成した。アントラセンとDNAを繋ぐリンカー長に関して幾つかのバリエーションを準備した。両アントラセンの外側の配列に対して相補的なタンデムDNA存在下、ant2DNAに366 nmの光を照射し、HPLCで分離・分析した。その結果、2-4成分の新たな生成物が確認できた。これらすべての生成物は、同じ分子量を示し、また312 nmの光照射により反応物であるant2DNAに戻ることなどから、すべて期待した分子内でアントラセンが二量化して生じたΩ型DNAと考えられる。観察された複数の生成物は、アントラセン二量体の構造異性に由来する異性体と考えられる。C2、C4、C6リンカーを有するant2DNAの反応性を比較したところC6の反応がもっとも早かった。Ω型DNAを生じるこの反応は、末端修飾体の環化反応と比べると反応は遅く、鎖の中に挿入したアントラセン同士のスタッキングが前後のDNA構造によりかなり規制を受けていることを示唆している。C2やC4の短いリンカー長だと二つのアントラセンが二量化するために有効なスタッキングが生じ難いと考えられる。さらに、反応性を高めるためにはさらにリンカー長を伸ばす、あるいはアントラセンの置換位置を現在の2,6位から1,4位に変更するなどの方法が有効かもしれない。以上、光刺激によってアントラセンの外側の二つの配列を繋ぐこと、すなわち人工的スプライシングを実現することができた。
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