研究概要 |
この研究は,DNAの塩基配列(遺伝情報文)の読取りの一般的分子機構の解明を最終目標とし,これに至る一段階として,分子構造既知の薬剤10種がDNA二重らせんと結合するときの幾何学的相互配置ならびに分子間力の性格を明らかにし,それがDNA塩基配列によってどう違うかを明らかにすることを当面の目標として来た。 研究手段としては,紫外吸収スペクトル,蛍光スペクトル,赤外スペクトル,ラマンスペクトル,NMR,円偏光二色性スペクトルの測定と,ストップドフロー,電気泳動,電子顯微鏡,流動配向の実験とを組合わせた。その結果,これら薬剤とDNAとの相互作用は2段階の過程を含むことが判明した。第1段階(E型)は薬剤濃度がDNA濃度よりもずっと高い時にみやすく,結合定数が大で,その温度依存性が殆どなく,これによって薬剤の蛍光強度は弱まり,その効果はGC>ATである。第2段階(B型)はDNA濃度が薬剤濃度よりもずっと高い時にみやすく,結合定数が小で,その温度依存性が大きく,これによッて薬剤の蛍光強度は増大(溝結合の時)することも,減少(塩基間に挿入の時)することもある。その効果は前者でGC<AT,後者でGC>ATである。 研究に用いた薬剤のうち,アクラシノマイシン等4種はB型では塩基間挿入がおこり,ディスタマイシン等4種ではB型で溝結合をおこすことが明瞭となった。しかし水溶性ポルフィリン銅錯体は,基底状態ではGC部位を挿入されるが,電子励起状態ではATAT部位に溝結合すること,そしてレーザー照射によってGC部位からATAT部位へ,挿入型結合から溝結合へジャンプすることが判明した。これはリガンド分子のDNA二重らせん上の移動を見たはじめての実例として注目に値する。
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