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2008 Fiscal Year Annual Research Report

温度制御による結晶化を利用したDNA薬剤に関するX線結晶解析

Research Project

Project/Area Number 18790030
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

茶竹 俊行  Kyoto University, 原子炉実験所, 准教授 (30383475)

Keywords核酸 / 薬剤 / 放射線・X線・粒子線 / 結晶化
Research Abstract

研究最終年度である20年度は、結晶化技術の完成とそれに基づいた応用実験を行った。本研究の基盤である温度制御による結晶化について熱力学的な考察を行い、結晶化におけるエンタルピーの測定とDNA開裂が起こる温度の決定を行うことにより温度と結晶成長の相関を求め、本結晶化法の科学的な証明を行った(論文を学術誌に投稿中)。また、本技法により得られたDNA d(CGCGCG)結晶の品質は従来の結晶化法を凌いでおり、超高精度解析(dmin=0.90Å, Rmerge=3.3%, Rfactor=9.8%)での解析に成功した。さらに、塩強度によるDNAの構造変化を極低イオン状態(Na+40mM)と極高イオン状態(Ca2+, Mg2+500mM)で行うことに成功し、これまでに内特殊な立体構造を発見した(論文執筆中)。この結晶化技術を用いてDNA薬剤のモデルとして期待されているDNA酵素DNAzymeの結晶化を行った。結晶化に使用したDNAzymeは、これまでに発見されているDNAzymeの中で最もシンプルな構造を有しているDR31-DR17型(31baseと17baseの組み合わせ)と8-17型(30baseと17baseの組み合わせ)である。両方のサンプルで、65℃から25℃へのDNA溶液冷却を5℃/dayで行うことにより、0.2x0.05x0.05mm3程度の結晶を得ることに成功した。今後は、放射光によるX線回折実験を行い、結晶がDNAzymeであることを確認してX線データの収集を行い、構造解析を進めていく予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Functional aberration of myofibrils by cardiomyopathy-causing mutations in the coiled-coil region of the trononin-core domain2009

    • Author(s)
      Matsumoto F, Maeda K, Chatake T, Maeda Y, Fujiwara S
    • Journal Title

      Biochem Biophys Research Communication 382

      Pages: 205-209

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrogen bonds of DsrD protein revealed by neutron crystallograph2008

    • Author(s)
      Chatake T, Higuchi Y, Mizuno N, Tanaka I, Niimura N, Morimoto Y
    • Journal Title

      Journal of Synchrotron Radiation 15

      Pages: 277-280

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An abnormal pK(a) value of internal histidine of the insulin molecule revealed by neutron crystallographic analysis2008

    • Author(s)
      Ishikawa T, Chatake T, Morimoto Y, Maeda M, Kurihara K, Tanaka I, Niimura N
    • Journal Title

      Biochem Biophys Research Communication 376

      Pages: 32-35

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 温度制御によるDNAの結晶化とその応用2009

    • Author(s)
      茶竹俊行
    • Organizer
      タンパク質結晶育成研究会
    • Place of Presentation
      東海村(茨城県)
    • Year and Date
      2009-03-06
  • [Presentation] Crystal Structures of Z-DNA complexed with Ca2+ ion, and Mg2+ ion2008

    • Author(s)
      Chatake T., Ishikawa T., Morimoto Y
    • Organizer
      XXI Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
    • Place of Presentation
      大阪府
    • Year and Date
      2008-08-25

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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