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人工制限酵素の化学的創製と染色体遺伝子解析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 05557111
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 医薬分子機能学
研究機関京都大学

研究代表者

杉浦 幸雄  京都大学, 化学研究所, 教授 (40025698)

研究分担者 大塚 雅巳  京都大学, 化学研究所, 助教授 (40126008)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
1995年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1994年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
1993年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワード人工制限酵素 / ブレオマイシン / DNA切断 / 亜鉛フィンガー / ヌクレアーゼ / 3本鎖DNA / ヒト・ゲノム / ヒトゲノム / 塩基配列特異性 / エンジイン / DNA結合蛋白質 / 人工リプレッサー / 転写因子 / 活性酸素 / ニッケル錯体 / グリシル・グリシル・ヒスチジン
研究概要

人工制限酵素の化学的創製として、まずレオマイシンの巧妙かつ効率的な塩基配列特異的なDNA切断反応の分子機構にもとづいて、新しいDNA切断分子を設計・開発した。すなわち、DNA攻撃部位(酸素活性化部位)とDNA認識部位とを合わせもった分子を設計するに際し、特定の塩基配列を認識・結合するインターカレーターやグルーブ・バインダーを選び、ATやGC部位が豊富な塩基領域を特異的に認識・切断する分子を化学合成した。また、その機能を解析するため、^<32>P標識DNA断片を用いてマギザム・ギルバ-ト法によって切断塩基部位を検討し、人工制限酵素としての機能を定量的に評価した。さらに、核酸結合蛋白質Sp1のヌクレアーゼへの化学変換が遺伝子工学手法を導入することによって達成され、10塩基から成るGCボックスの認識とその近傍のシトシン塩基でのきわめて特異的な切断が示された。すなわち、転写因子の1つでDNA結合ドメインに3個のCys_2His_2型亜鉛フィンガーを有するSp1をDNA塩基配列の認識部位として活用した。Sp1における3個の亜鉛フィンガーはGCボックスと呼ばれる5′-GGGGCGGGGG-3′の10塩基配列を認識することができる。従って、亜鉛フィンガーの数を増加させれば、認識塩基の数もふえることになり、このモチーフを用いれば、長い塩基配列の認識に大きな多様性をもたらす一般的概念を与えることが期待される。このような亜鉛フィンガーの幅広いDNA塩基認識能を基礎としたヒト・ゲノム解析用の人工制限酵素の開発を展開した。さらに、より一般的な認識法である三本鎖形成や実際のヒト・ゲノムへの応用に関して基礎的な検討を行ない、興味ある知見を得た。

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] 永岡 真: "ジンクフィンガータンパク質の機能変換" 日本臨床. 53. 2589-2596 (1955)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 桑原 淳: "Znフィンガー型DNA切断分子の分子設計" 蛋白質核酸酵素. 40. 1457-1464 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Kuwahara: "Binding of transcription factor Sp1 to GC box revealed by footprinting analysis" Biochemistry. 32. 5994-6001 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Yonezawa: "DNA binding mode of class-IIS restriction endonuclease FokI revealed by DNA footprinting analysis" Biochim. Biophys. Acta. 1219. 369-379 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Nagaoka: "A novel zinc finge-based DNA cutter" J. Am. Chem. Soc.116. 4085-4086 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kusakabe: "Sequence preference for strand cleavage of gapped duplexes by dynemicin A" Biochemistry. 34. 9944-9950 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "Conversion of zinc finger protein to artificial site-specific nuclease" Japanese J.Clinical Med.53. 2589-2596 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kuwahara: "Molecular design of a zinc fingertype DNA cutter" Protein, Nucleic Acids, and Enzyme. 40. 1457-1464 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kusakabe: "Sequence preference for strand cleavage of gapped duplexes by dynemic in A" Biochemistry. 34. 9944-9950 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "A novel zinc finger-based DNA cutter" J.Am.Chem.Soc.116. 4085-4086 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Yonezawa: "DNA binding mode of class-IIS restriction endonuclease FokI revealed by DNA footprinting analysis" Biochim.Biophys.Acta. 1219. 369-379 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kuwahara: "Binding of transcription factor Sp1 to GC box revealed by footprinting analysis" Biochemistry. 32. 5994-6001 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 永岡真: "ジンクフィンガータンパ質の機能変換" 日本臨床. 53. 2589-2596 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 桑原淳: "Znフィンガー型DNA切断分子の分子設計" 蛋白質核酸酵素. 40. 1457-1464 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T. Kusakabe: "Sequence preference for strand cleavage of gapped duplexes by dynemicin A" Biochemistry. 34. 9944-9950 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "A novel zinc finger-based DNA cutter:Biosynthetic design and highly selective DNA cleavage" J.Am.Chem.Soc.116. 4085-4086 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] A.Yonezawa: "DNA binding mode of class-IIS restriction endonuclease FokI revealed by DNA footprinting analysis" Biochim.Biophys.Acta. 1219. 369-379 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsumoto: "Alteration of binding mode and cutting site by G→I replacement in 5′-AGG of chromoprotein C-1027" Biochim.Biophys.Res.Commun.205. 1533-1538 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 杉浦幸雄: "長鎖DNAの化学切断" 蛋白質 核酸 酵素. 38. 516-523 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kuwahara: "Binding of transcription factor Sp1 to GC box DNA revealed by footprinting analysis" Biochemistry. 32. 5994-6001 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nagaoka: "A novel zinc finger-based DNA cutter" J.Am.Chem.Soc.116(印刷中). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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