2008 Fiscal Year Annual Research Report
DNAの構造と反応性に関するケミカルバイオロジー研究
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19205023
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
杉山 弘 Kyoto University, 大学院・理学研究科, 教授 (50183843)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
板東 俊和 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20345284)
篠原 憲一 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (70378561)
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| Keywords | 構造機能解析 / DNA / 光反応性 / 修飾塩基 / 5-ハロウラシル |
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| Research Abstract |
本研究では、DNAの構造と機能の制御に関する化学的研究を推進することによって、遺伝子発現に連動したDNAのダイナミックな構造変化を解明し、特定遺伝子の一般的な発現制御法の開拓を目的としている。
本年度は、転写開始領域で観察されるグアニン連続配列や、染色体末端のテロメア配列で形成される4本鎖領域を対象として、有機化学と光化学の両側面から構造特異的な特性評価を網羅的に進めた。特に、ヒトテロメア配列の4本鎖形成能が生体内の安定なラリアット構造の形成に関与していることをDNAフラグメントのPAGE解析に基づいて確認し、論文として報告した。
また、申請者が開発を進めている光反応によるDNA解析法は,5-ハロウラシル(XU)を光プローブとして用いることにより,大きく変化するDNAの局所構造をモニタリングできる点が大きな特徴である。実際に,DNA合成機を用いてDNA中のチミンはXUに容易に置換することは可能である。中でも、XUで特定位置のチミンを置換したピレンラベルしたDNAフラグメントに対する光反応について詳細に解析を行なった結果、配列特異的なウラシルラジカルによる水素引き抜き反応とリボノラクトンの形成が起きていたことを確認した。DNA末端に存在するペリレンからの電荷移動が,XUの光反応によるDNA損傷機構において重要な役割を果していることが示唆された。
現在、細胞DNA中でのG-カルテット構造の検出等の応用を目指して、XUの光反応や単分子FRET測定技術の有用性の確認を行なっている。
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