2014 Fiscal Year Research-status Report
DNAアナログとして損傷塩基を活用した機能性ソフトマターの開発
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25810102
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
小野 利和 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20643513)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | DNA修復 / ソフトマテリアル / 蛍光 / オリゴDNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質と核酸(DNA)との間に働く分子認識や反応機構を解明するための分子ツールの創製を目的として、「損傷塩基」を導入した人工核酸、超分子材料、高分子材料の創製を目指し研究を行っている。「損傷塩基」とは、天然塩基（A, G, C, T）の酸化や脱アミノ化や光２量化等で生じる細胞毒性の高い化学構造であり、「DNA修復酵素」によって選択的に認識除去される基質として機能するものである。そこで昨年度から今年度にかけて、「損傷塩基」として、ウラシルおよび８オキソグアニンを用い、その近傍に蛍光色素としてピレン等の多環芳香族を導入した蛍光性オリゴDNAを設計することにより、「ウラシルDNAグリコシラーゼ(UDG)」や「ホルムアミドピリジンDNAグリコシラーゼ(FPG)」の酵素活性に応じて、塩基除去修復・DNA鎖切断に伴い発光する分子ツールの創製を行った。結果として、UDGによって認識される為には、7塩基以上のオリゴDNAが必要であること、また適切な分子設計を施すことにより、UDGの酵素活性に応じて蛍光発光する分子ツールの創製を達成した。一方で、FPGによって認識される為には、２重鎖を用いる事が必須ではあるが、同様にFPGの酵素活性に応じて蛍光発光する分子ツールの創製を達成した。
以上のように蛍光性オリゴDNAの分子デザインによりin vitroで有用な「DNA修復酵素」の酵素活性に応じて光る蛍光プローブの創製が可能となることを明らかとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
蛍光性の分子ツール（小分子）の開発は達成しているが、更なる展開であるソフトマテリアル（高分子化やゲル化等）への展開に関して検討ができておらず、研究が立ち後れているため、以上の評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
核酸塩基、損傷塩基を利用したソフトマテリアル（高分子化やゲル化）の開発を達成する。同時に超分子化学に基づく分子集積化技術を利用した機能性材料の創製を達成する。
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| Causes of Carryover |
当初計画していたDNAアプタマーの合成まで着手することができず、これに伴うDNAオリゴマーの合成費用及びDNA修復タンパク質の購入ができなかった。DNAやタンパク質は、非常に高価であるが、長期間保存する事が不可能なサンプルであり、実験の都度、新規合成する必要がある。以上の理由から、次年度使用額が必要となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
DNAオリゴマーの合成及びDNA修復タンパク質の合成費用にあてる。また以上のサンプルの長期保管を可能とするための、冷凍庫（フリーザ）、凍結乾燥機等の購入を計画している。
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Research Products
(6 results)
