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2011 Fiscal Year Annual Research Report

1分子DNAの高次構造制御と環境ストレス応答

Research Project

Project/Area Number 22510123
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

吉川 祐子  立命館大学, 総合理工学研究機構, 教授 (80291871)

Keywords単一分子観察 / 蛍光顕微鏡 / 長鎖DNA / DNAの高次構造 / DNA損傷 / 抗がん剤
Research Abstract

本研究では、100キロ塩基対を越えるDNAを対象として、1分子レベルでDNAの高次構造変化を計測することを中核的な方法論としている。各種抗がん剤や環境変異原物質等の環境ストレスによって引き起こされるDNAの高次構造変化を計測し、その結果を、二次構造変化とも対比させて解析を進める。さらに、各種放射線など、様々な環境因子によって引き起こされるDNA損傷の中でも最も重篤であると考えられる二重鎖切断反応の効率を、その高次構造との関連で定量的に解析することも、重要な課題として位置づけている。
平成23年度は、以下の成果が得られた。
1.in vivoで高抗がん活性を有する新規テトラゾラト架橋白金(II)二核錯体を長鎖DNAに作用させると、不可逆的、かつ特徴的なDNA凝縮を誘起することが明らかとなった。さらにCDスペルトル解析から、二次構造変化(B型→C型)も引き起こされることが明らかとなった。これらの高次構造変化の特性を、生体ポリアミンによる作用と比較した。
2.既に生体ポリアミンであるスペルミジンによって高度に凝縮したDNAでは、放射線による二重鎖切断が著しく抑制されていることを明らかにしているが、平成23年度は、メガ塩基対サイズのDNAを南極由来微生物から抽出し、スペルミジンを作用させたときのDNAの折り畳み転移特性を実験・理論両面から考察した。本結果を、これまで明らかにしてきた100キロ塩基対サイズのDNAでの折り畳み転移と比較したところ、DNAのサイズが大きくなる程、ポリアミンに対する感受性が高くなることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成23年度は、本研究課題の重要な柱であるである「各種抗がん剤や環境変異原物質等の環境ストレスによて引き起こされる長鎖DNAの高次構造変化」について新たな知見を得て、研究を一歩前進させることができた。

Strategy for Future Research Activity

平成23年度に引き続き、上記課題を遂行すると共に、現在、重粒子線によるDNA損傷についても、研究を進めているため、成果に結び付けたいと思っている。

  • Research Products

    (5 results)

All 2011

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

  • [Journal Article] Unraveling DNA dynamics using fast-scanning atomic force microscopy2011

    • Author(s)
      Yuki Suzuki
    • Journal Title

      WIREs Nanomedicine & Nanobiotechnology

      Volume: Vol.3 Pages: 574-588

    • DOI

      10.1002/wnan.150

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly efficient DNA compaction mediated by an in vivo antitumor-active tetrazolato-bridged dinuclear platinum(II) complex2011

    • Author(s)
      Yuko Yoshikawa
    • Journal Title

      Inorg.Chem.

      Volume: Vol.50 Pages: 11729-11735

    • DOI

      10.1021/ic2017165

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical behavior of megabase-size DNA toward the transition into a compact state2011

    • Author(s)
      Yuko Yoshikawa
    • Journal Title

      J.Chem.Phys.

      Volume: Vol.135 Pages: 225101(1-7)

    • DOI

      10.1063/1.3666845

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Direct observation of large-scale conformational transition in megabase-size DNA2011

    • Author(s)
      Yuko Yoshikawa
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜神奈川県
    • Year and Date
      2011-12-13
  • [Presentation] Real-time observation of platinum anticancer drug-DNA interactions at the single-molecule level2011

    • Author(s)
      Yuko Yoshikawa
    • Organizer
      12th Conference on Methods and Applications of Fluorescence Spectroscopy, Imaging and Probes
    • Place of Presentation
      Strasbourg FRANCE
    • Year and Date
      2011-09-11

URL: 

Published: 2013-06-26  

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