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転写における人工塩基対の選択性と効率に影響を及ぼす鋳型DNA塩基配列の網羅的解析

研究課題

研究課題/領域番号 18710197
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生物分子科学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

木本 路子  理化学研究所, タンパク質基盤研究グループ, 研究員 (20415144)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード人工塩基対 / RNA / 転写 / DNA / 蛍光基 / PCR / セレクション / ライブラリー / ビオチン / 栄光基
研究概要

今年度は、当研究室で開発された、転写と複製で機能する人工塩基対(Ds-Pa、Ds-Pn)を用いて、転写で人工塩基取り込み選択性に効率に影響を及ぼす人工塩基近傍のDNA塩基配列の網羅的解析に取り組んだ。Dsの両側4塩基をランダムにした塩基配列を含むDNAライブラリーを調製し、(1)蛍光基(FAM)を結合したPa(FAM-Pa)の基質存在下で転写を行い、(2)得られた転写産物からFAM-Paを含むRNAを抗FAM抗体により単離し、(3)このRNAをDs-Pnの基質存在下でRT-PCRを行って(1)に必要な鋳型を調製する、というセレクションを繰り返した。その結果、最初のDNAライブラリーから転写された産物中へのFAM-Paの取り込みは、その蛍光強度から判断して効率良く進行したが、2ラウンド目の転写でFAM-Paの取り込みが大きく減少し、3ラウンド目以降で再び効率は上がるが最初のラウンドの取り込み効率の高さまで濃縮されていないことがわかった。これは人工塩基が天然型塩基に置き換わった核酸断片が混入した結果と考えられた。そこで、天然型塩基のみの核酸断片を確実に除くステップを加えることにより、実験系を改善することにし、今年度後半は、天然型塩基のみのDNA断片が過剰に存在するDNAライブラリーから、FAM-Pnを含むDNA断片を効率よく選択する条件の確立に重点的に取り組んだ。一方、3ラウンドのセレクションを行った後に得られたDNAの塩基配列を解析した結果、昨年度実施した複製でのセレクションと異なったDs近傍の配列が得られた。本研究課題で実施した以上の結果より、人工塩基対近傍の天然塩基の配列が、複製や転写における人工塩基対の取り込みの選択性に大きく関与していることがわかってきた。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fluorescent probing for RNA molecules by an unnatural base-pair system2007

    • 著者名/発表者名
      木本 路子
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research 35

      ページ: 5360-5369

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cytostatic evaluations of nucleoside analogs related to unnatural base pairs for a genetic expansion system2007

    • 著者名/発表者名
      木本 路子
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 17

      ページ: 5582-5585

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An efficient unnatural base pair for PCR amplification2007

    • 著者名/発表者名
      平尾 一郎
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 129

      ページ: 15549-15555

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an unnatural base pair for efficient PCR amplification2007

    • 著者名/発表者名
      平尾 一郎
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp. Ser. 51

      ページ: 9-10

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 人工塩基対による遺伝情報の拡張2007

    • 著者名/発表者名
      平尾 一郎
    • 雑誌名

      高分子 4月号

      ページ: 191-195

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of fluorescent, unnatural base pairs2007

    • 著者名/発表者名
      三井 雅雄
    • 雑誌名

      Tetrahedron (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] An unnatural hydrophobic base pair system : site-specific incorporation of nucleotide analogs into DNA and RNA2006

    • 著者名/発表者名
      平尾 一郎
    • 雑誌名

      Nature Methods 3

      ページ: 729-735

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] An unnatural base pair system for in vitro replication and transcription2006

    • 著者名/発表者名
      平尾 一郎
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp. Ser. 50

      ページ: 33-34

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Development of an unnatural base pair for efficient PCR amplification2007

    • 著者名/発表者名
      平尾 一郎
    • 学会等名
      第5回国際核酸化学シンポジウム(第34回核酸化学シンポジウム)
    • 発表場所
      東京大学・安田講堂
    • 年月日
      2007-11-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 複製と転写における疎水性人工塩基対の選択性2007

    • 著者名/発表者名
      木本 路子
    • 学会等名
      第2回無細胞生命科学研究会
    • 発表場所
      東京大学・柏キャンパスメディアホール
    • 年月日
      2007-10-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 人工塩基対システムにおける蛍光性6-ヘタリルプリン誘導体の応用2007

    • 著者名/発表者名
      木本 路子
    • 学会等名
      分子系の構造と電子状態-「生物物質科学」を目指して
    • 発表場所
      理化学研究所和光キャンパス
    • 年月日
      2007-04-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://protein.gsc.riken.go.jp/hirao/index.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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