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リボザイムの機能解明を目指したローリング・シンクロナイゼーション法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13022272
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関甲南大学

研究代表者

杉本 直己  甲南大学, 理工学部, 教授 (60206430)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードリボザイム / 二次構造予測 / ローリング・シンクロナイゼーション法 / RNAポリメラーゼ / ポストゲノム / 一本鎖環状DNA / 三重鎖 / 四重鎖
研究概要

ヒト遺伝子配列の解明がなされ、ポストゲノムシーケンス研究において、ゲノム構造の特異性や機能の解明が注目されている。機能ゲノム科学の中でも、特に注目されているのは、遺伝情報だけでなく、様々な触媒機能を有する核酸、すなわちリボザイム(またはデオキシリボザイム)の配列と機能である。このリボザイムは、エイズやガンなどの遺伝情報を認識し、切断することができるため、新規核酸薬剤として、バイオテクノロジー分野での実用に期待が高まっている。リボザイムの利用にあたっては、効率よく触媒機能を発現するリボザイム分子の設計と同時に、大量合成系の構築が最重要課題となる。本研究では、これらの問題を解決するために、ローリング・シンクロナイゼーション法を開発し、評価している。ローリングシンクロナイゼーション法を用いることで、環状の一本鎖DNAを鋳型とした転写反応と、生じたRNA鎖に含まれるリボザイム配列による短鎖RNAの生成が同調して進行し、リボザイムを大量に合成することができた。環状DNAとRNAポリメラーゼの認識過程に関する解析を行ったところ、本研究で開発した鋳型の環状DNAは、同様の配列を持つ直鎖状DNAよりも安定にRNAポリメラーゼと複合体を形成することを明らかにした。また、リボザイムの収量と鋳型DNAの構造が密接に関係することから、鋳型DNAの塩基配列から高次構造を予測するためのパラメータの開発も行った。さらに、鋳型分子内で生じる特殊構造として、ウイルスに見られる棒状構造以外の構造の効果を考慮するために、四重鎖構造に関して構造安定性を解析した。また、ローリング・シンクロナイゼーション法は生体内でリボザイムを発現させることができるため、生体内での挙動を予測するクラウデイング条件下での核酸構造安定性の解析も行い、応用範囲の広い熱力学的安定性の指標を得た。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Yasuhide Okumoto: "Immobilized small deoxyribozyme to distinguish RNA secondary structures"Biochemistry. 41. 2769-2773 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Peng Wu: "Temperature dependence of thermodynamic properties for DNA/DNA and RNA/DNA duplex formation"European Journal of Biochemistry. 269. 2821-2830 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tatsuo Ohmichi: "Long RNA dangling end has large energetic contribution to duplex stability"Journal of American Chemical Society. 124. 10367-10372 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Daisuke Miyoshi: "Molecular crowding regulates the structural switch of the DNA G-quadruplex"Biochemistry. 41. 15017-15024 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Daisuke Miyoshi: "Structure transition from antiparallel to parallel G-quaduplex of d(G4T4G4) induced by Ca^<2+>"Nucleic Acids Research. 31. 1156-1163 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuhide Okumoto: "Factors the contribute to efficient catalytic activity of a small Ca^<2+> -dependent deoxyribozyme in relation to its RNA cleavage function"Biochemistry. 42. 2158-2165 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Sugimoto: "Stabilization Factors Affecting Duplex Formation of Peptide Nucleic Acid with DNA"Biochemistry. 40. 8444-8451 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Sugimoto: "pH and Cation Effects on the Properties of Parallel Pyrimidine Motif DNA Triplexes"Biochemistry. 40. 9396-9405 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Junji Kawakami: "Thermodynamic Stability of Base Pairs between 2-Hydroxyadenine and Incoming Nucleotide Incorporation Specificity During Replication"Nucleic Asids Res.. 29. 3289-3296 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Sugimoto: "Effect of Divalent Cations on Antiparallel G-quartet Structure of d(G_4T_4G_4)"FBBS Letters. 496. 128-133 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Sugimoto: "DNA Recognition of a 24-mer Peptide Derived From RecA Protein"Biopolymers. 55. 416-424 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Jin Zou: "Cu^<2+> Inhibits the Aggregation of Amyloid β-peptide(1-42) in vitro"Angew.Chem.Int.Ed.Engl.. 40. 2274-2277 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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