修復酵素AlkAの損傷塩基を含むDNA認識様式の解析

• 研究課題/領域番号: 12771388
• 研究種目: 奨励研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 岐阜大学 (2001); 北海道大学 (2000)
• 研究代表者: 上野 義仁 岐阜大学, 工学部, 助教授 (20250467)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2001
• 研究課題ステータス: 完了 (2001年度)
• 配分額: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: ヌクレオシド / ヌクレオチド / 修復酵素 / 損傷塩基 / DNA / 阻害剤 / オリゴヌクレオチド / X-線結晶構造解析 / DNA合成 / 水素結合 / 二本鎖核酸 / ポリメラーゼ

研究概要

損傷塩基除去反応の遷移状態を不安定化するヌクレオシドアナログとして、フラノース環2'β位にフッ素原子を導入した7-メチル-2'-デオキシグアノシン(1)を含むDNAを合成した。D-ribofuranose 1,3,5-tribenzoateを出発原料とし、(diethylamino)sulfur trifluoride(DAST)で処理し、2β位にフッ素原子を導入した。つづいて、HBr酢酸で処理して1-bromo誘導体へと導いた。このものをNaH存在下、2-amino-6-chloropurineと反応させβ-D-arabinofuranosylpurine誘導体を合成した。このものをsodium benzoxideで処理して6-benzyloxy-β-D-arabinofuranosylpurine誘導体へと導いた。アミノ基をphenoxyacetyl基で保護した後に、ベンジル基を除去した。続いて、CH_3Iで処理して、7-メチル誘導体とした。ジメトキシトリチル化、亜リン酸化を行ってアミダイトユニットを合成した。DNA自動合成機により5'-d(GCTTCGAGTAAXTTGGACACTATCC)-3'および3'-d(CGAAGCTCATTYAACCTGTGATAGG)-5'を合成した。ここでXは1、YはCあるいはTを示す。合成したDNAの構造は、DNAをヌクレアーゼおよびフォスファターゼでヌクレオシドへと加水分解し、このものと別途合成した1のC18逆相HPLCでの保持時間を比較することにより確認した。

研究成果

• [文献書誌] A. Klungland et al.: "5-Formyluracil and its nucleoside derivatives confer toxicity and mutagenicity to mammalian cells by interfering with normal RNA and DNA metabolism"Toxicol Lett. 119. 71-78 (2001)
• [文献書誌] H. Anensen et al.: "Mutations induced by 5-formyldeoxyuridine in Escherichia coli include base substitutions that can arise from mispairs of 5-formyluracil with guanine, cytosine and thymine"Mutation Res.. 476. 99-107 (2001)
• [文献書誌] N. Karino et al.: "Synthesis and properties of oligonucleotides containing 5-formyl-2'-deoxycytidine. In vitro DNA polymerase reactions on DNA templates containing 5-formyl-2'-deoxycytidine"Nucleic Acids Res. 29. 2456-2463 (2001)
• [文献書誌] M. T. Hossain et al.: "Crystallographic studies on damaged DNAs, III. N^4-Methoxycytosine can form both Watson-Crick type and wobbled base pairs in a B-form duplex"J. Biochem. 130. 9-12 (2001)
• [文献書誌] M. T. Hossain et al.: "Crystallographic studies on damaged DNAs, IV. N^4-Methoxycytosine shows a second face for Watson-Crick base-paining leading to purine transition mutagenesis"Nucleic Acids Res. 29. 3949-3954 (2001)
• [文献書誌] H. Kamiya et al.: "Induction of T→G and T→A transversions by 5-formyluracil in mammalian cells"Mutation Res.. 513. 213-222 (2002)
• [文献書誌] M.Kanazaki et al.: "Highly nuclease-resistant phosphodiester-type oligonucleotides containing 4'α-C-aminoalkylthymidines form thermally stable duplexes with DNA and RNA. A candidate for potential antisense molecules"J.Am.Chem.Soc.. 122. 2422-2432 (2000)
• [文献書誌] Y.Ueno et al.: "Synthesis of oligodeoxynucleotides containing 6'α-[N-(aminoalkyl)carbamoyl]-carbocyclic-thymidines and the thermal stability of the duplexes and their nuclease-resistance properties"Bioconjugate Chem.. 11. 933-940 (2000)
• [文献書誌] Y.Ueno et al.: "Introduction of lipophilic groups into 4'α-C-(2-aminoethyl)thymidine-containing phosphodiester oligodeoxynucleotides and thermal stabilities of the duplexes"Tetrahedron. 56. 7903-7907 (2000)
• [文献書誌] M.Tsunoda et al.: "Crystallization and preliminary X-ray analysis of a DNA dodecamer containing 2'-deoxy-5-formyluridine ; what is the role of magnesium cation in crystallization of Dickerson-type DNA dodecamers?"Acta Cryst.D Biol.Crystallogr.. 57. 345-348 (2001)