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遺伝子組み替え中間体HOlliday JunctionのNMRによる構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 09044098
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関東京都立大学

研究代表者

小野 晶  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10183253)

研究分担者 三宅 洋子  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助手 (40244412)
楯 真一  北陸先端科学技術大学院大学, 新素材センター, 助教授 (20216998)
CHAZIN Walte  The Scripps研究所, 分子生物部門, 準教授
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
1999年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1998年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1997年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード多核種多次元NMR / 安定同位体標識 / DNAの化学合成 / Holliday Tunction / Holliday Junction / Holliday junction / NMR / 安定同位体標識核酸 / 安定同位体利用NMR / 安定同位体 / DNA / 化学合成
研究概要

1、^<13>C-標識グルコースを出発原料として、糖部が位置・立体選択的に^<13>C/^2Hで多重標識されたヌクレオシド類の化学合成ルートの研究開発を行った。グルコースを化学変換して得られる5-オキソペントースの5位ホルミル基を重水素化試薬を用いて還元することによりリボース5位に立体選択的に重水素を導入する反応を検討し、任意のジアセテレオマー比で重水素を導入する手法を開発した。この反応を利用して位置・立体選択的^<13>C/^2H-ヌクレオシド類の合成ルートを確立した。
2、化学合成的手法を用いて標識ヌクレオシドの5'-水酸基をリン酸化してdNMPとする反応の反応条件を検討した。2'-デオキシヌクレオシドのリン酸化はリボヌクレオシドのリン酸化に比較して反応の進行が悪く、収率が低いことが分かったが、塩基としてプロトンスポンジを用いたところ収率が改善された。
3、標識dNMPを化学反応または酵素反応を利用してdNTPとするルートを検討した。
4、エキソヌクレアーゼ活性を失活させたDNAポリメラーゼ変異体を用いて標識dNTPから標識DNAオリゴマーを調整する反応の反応条件を検討した結果、収率の向上を見た。当初はYale大学において開発された高発現系を用いて調整された酵素を用いて反応を行っていたが、品質の良い変異酵素が市販されるようになったため、市販の酵素で反応を行った。
5、標識DNAを用いた研究において、DNA塩基対における水素結合を通して窒素原子間にJ(結合定数)が観測されることを発見した。この現象を利用することにより塩基対の位置を正確に決定する手法を開発することが可能であるが、これはHJの様な高分子量複合体の構造解析に有用であることが期待される。
6、HJ構造を認識し、HJ部位でDNAを切断する酵素RuvC(大腸菌由来)とHJの複合体の構造を解析する目的で、RuvC変異体の高発現系を入手し、酵素の精製を試みた。RuvCの溶解性が悪いため構造解析にはい至らなかった。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Fernandez, C.: "Conformational changes of the B52 operator DNA upon complex formation with the Antennapedia Homeodomain studied by NMR with ^<13>C/^<15>N-labeled DNA"Journal of Mokecular Biology. 292. 609-617 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Szyperski, T: "The 2D {^<31>P} spin-echo-difference constant-time [^<13>C. ^1H]-HMQC experiment for simultaneous determination of ^3JH3P and ^3JC4P in 13C-labeled nucleic acids and their protein comlexes"Jouranal of Magnetic Resonance. 140. 491-494 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, C: "Quantitative measurement of transverse and longtiudinal cross-correlation between^<13>C-^1H dipolar interaction and ^<13>C chemical shift anisotropy : application to a^<13>C-labeled DNA duplex"Jouranal of Magnetic Resonance. 136. 169-175 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, C: "DNA duplex dynamics : NMR relaxation studies of a decamer with uniformly ^<13>C-labeled purine nucleosides"Jouranal of Magnetic Resonance. 135. 310-333 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Pervushin, K: "NMR scalar couplings across Watson-Crick base pair hydrogen bonds in DNA observed by TROSY"Proc Natl. Acad. Sci. USA. 95. 14147-14151 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oogo, Y: "Synthesis of [5'-^2H_1]-nucleosides with defiened (5'S)/(5'R)-rations"Tetrahedron Letters. 39. 2873-2876 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fernandez, C., Szyperski, T., Billter, M., Iwai, H., Ono, A., Kainosho, M., Wuthrich, K.: "Conformational changes of the BS2 operator DNA upon complex formation with the Antennapedia Homeodomain studied by NMR with ィイD113ィエD1C/ィイD115ィエD1N-labeled DNA"J. Mol. Biol.. 292. 609-617 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Szyperski, T., Fernandez, C., Ono, ., Wuthrich, K., Kainosho, M.: "The 2D {ィイD131ィエD1P} spin-echo-difference constant-time [ィイD113ィエD1C, ィイD11ィエD1H]-HMQC experiment for simultaneous determination of ィイD13ィエD1JH3'P in 13C-labeled nucleic acids and their protein complexes"J. Magn. Reson.. 140. 491-494 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, C., Ono, A., Kainosho, M., James, T. L.: "Quantitative measurement of transverse and longitudinal cross-correlation between ィイD113ィエD1C-ィイD11ィエD1H dipolar interaction and ィイD113ィエD1C chemical shift anisotropy : application to a ィイD113ィエD1C-labeled DNA duplex"J. Magn. Reson.. 136. 169-174 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kojima, C., Ono, A., Kainosho, M., James, T. L.: "DNA duplex dynamics : NMR relaxation studies of a decamer with uniformly ィイD113ィエD1C-labeled purine nucleosides"J. Magn. Reson.. 135. 310-333 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Pervushin, K., Ono, A., Fernandez, C., Szyperski, T., Kainosho, M., Wuthrich, K.: "NMR scalar couplings across Watson-Crick base pair hydrogen bonds in DNA observed by TROSY"Proc Natl. Acad. Sci. USA. 95. 14147-14151 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oogo, Y., Ono, (Mei) A., Ono A., Kainosho, M.: "Synthesis of [5'-ィイD12ィエD1HィイD21ィエD2]-nucleosides with defined (5'S)/(5'R)-ratios"Tetrahedron Lett.. 39. 2873-2876 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ono, (Mei) A., Shiina., T., Ono., A., Kainosho, M,: "Systematic synthesis of specifically ィイD113ィエD1C/ィイD12ィエD1H-labeled nucleosides from [ul-ィイD113ィエD1CィイD26ィエD2]-D-glucose"Tetrahedron Lett.. 39. 2793-2796 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fernandez, C., Szyperski, T., Iwai, H., Tate, S., Ono, A., Wuthrich, K., Kainosho, M.: "NMR with ィイD113ィエD1C/ィイD115ィエD1N-doubly labeled DNA : the Antennapedia Homeodomain complex with a 14mer DNA duplex"J. Biomol. NMR. 12. 25-37 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Szyperski, T., Ono, A., Fernandez, C., Iwai, H., Tate, S., Wuthrich, K., Kainosho, M.: "Measurement of deoxyribose ィイD13ィエD1JHH scalar coupling reveals protein binding-induced changes in the sugar puckers of the DNA"J. Am. Chem. Soc.. 120. 821-822 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Szyperski, T., Ono, A., Fernandez, C., Iwai, H., Tate, S., Wuthrich, K., Kainosho, M.: "Measurement of ィイD13JィエD1C2'P scalar couplings in a 17 kDa protein complex with ィイD113ィエD1C, ィイD115ィエD1N-labeled DNA distinguishes the BィイD2IィエD2 and BィイD2IIィエD2 phosphate conformations of the DNA"J. Am. Chem. Soc.. 119. 9901-9902 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fernandez, C.: "Conformational changes of the BS2 operator DNA upon complex formation with the Antennapedia Homeodomain studied by NMR with ^<12>C/^<15>N-labeled DNA."Journal of Molecular Biology. 292. 609-617 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Szyperski, T: "The 2D (^<31>P) spin-echo-difference constant-time [^<13>C,^1H]-HMQC experiment for simultaneous determination of JH3'P and JC4'P in 13C-labeled nucleic acids and their protein comlexes."Journal of Magnetic Resonance. 140. 491-494 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kojima, C: "Quantitative measurement of transverse and longtiudinal cross-correlation between ^<13>C-^1H dipolar interaction and ^<13>C chemical shift anisotropy : application to a ^<13>C-labeled DNA duplex."Journal of Magnetic Resonance. 136. 169-175 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kojima, C: "DNA duplex dynamics : NMR relaxation studies of a decamer with uniformly ^<13>C-labeled purine nucleosides"Journal of Magnetic Resonance. 135. 310-333 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Pervushin, K: "NMR scalar couplings across Watson-Crick base pair hydrogen bonds in DNA observed by TROSY"Proc Natl. Acad. Sci. USA. 95. 14147-14151 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Oogo, Y: "Synthesis of [5'-^2_1]-nucleosides with defined (5'S)/(5'R)-ratios."Tetrahedron Letters. 39. 2873-2876 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Szyperski,T.,et al: "Measurement of deoxyribose ^3JHH scalar couplings reveals protein binding-induced changes in the sugar puckers of the DNA." J.Am.Chem.Soc.120. 821-822 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Fernandez,C.,et al: "NMR with ^<13>C/^<15>N-doubly labeled DNA:the Antennapedia Homeodomain complex with a 14mer DNA duplex." J.Biomol.NMR. 12. 25-37 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ono,A.,et al: "Systematic synthesis of specifically ^<13>C/^2H-labeled nucleosides from [ul-^<13>C_6]D-glucose." Tetrahedron Letters. 39. 2793-2796 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Oogo,Y.,et al: "Synthesis of[5'-^2H_1]-nucleosides with defined(5'S)/(5'R)-ratios." Tetrahedron Letters. 39. 2873-2876 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Pervushin,K.,et al: "NMR scalar couplings across Watson-Crick base pair hydrogen bonds in DNA observed by TROSY." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 14147-14151 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kojima,C.,et al: "DNA duplex dynamics:NMR relaxation studies of a decamer with uniformly ^<13>C-labeled purine nucleosides." J.Magn.Reson.135. 310-333 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Oogo, y.: "Synthesis of [5-^2H_1]-nucleosides with defined(5′S)/(5′R)-ratios" Tetrahedron Letters. 39(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ono, A: "Systematic synthesis of specifically ^<13>C/^2H-labeled nucleosides from [ul-^<13>C_6]-p-glucose" Tetrahedron Letters. 39(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Fernandez, C: "NMR with ^<13>C/^<15>N-doubly labeled DNA : the Antenna pedia Homeadomeain complex with a 14 mer DNA duplex" Journal of Biomolecular NMR. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Szyperski, T: "Measurement of deoxyribose ^3JHH scalar couplings reveals protein binding-induced changes in the sugar puckers of the DNA" Journal of American Chemical Society. 120(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Mer, G: "Enzymatic synthesis of region-specific isotope-labeled DNA oligomers for NMR analysis" Journal of American Chemical Society. 120. 607-608 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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