DNAの構造と反応性に関するケミカルバイオロジー研究

• 研究課題/領域番号: 19205023
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 杉山 弘 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50183843)
• 研究分担者: 板東 俊和 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20345284) ; 篠原 憲一 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (70378561)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円); 2010年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円); 2009年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円); 2008年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円); 2007年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
• キーワード: 核酸 / 蛋白質 / 構造機能解析 / 光反応性 / 修飾塩基 / 5-ハロウラシル / DNA

研究概要

申請者のグループではブロモウラシルに置換したDNAの光照射を用いてDNAの構造と反応性について分子レベルで研究を進めてきた。検討の結果、DNAの局所構造と光照射によって生成したウラシルラジカルによる水素引き抜きの相関を明らかにすることができ、この手法を用いたDNA構造の検出が可能であることを示した。本研究によって、特定の遺伝子発現に連動したDNAのダイナミックな構造変化とその制御法への道が拓けた。

研究成果

• [雑誌論文] Chiral Wedge Moleculeinhibits Telomerase Activity. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinohara, K., Sannohe,Y., Kaieda, S., Tanaka, K., Osuga, H., Xu, Y., Bando, T., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 132 ページ: 3778-3782
• [雑誌論文] Visualization of Dynamic Conformation Switching of the G-Quadruplex in a DNA Nanostructure. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sannohe, Y., Endo, M., Katsuda, Y., Hidaka, K., Sugiyama,H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 132 ページ: 16311-16313
• [雑誌論文] Folding Pathways of Human Telomeric Type-1 and Type-2 G-Quadruplex Structures. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mashimo, T., Yagi, H., Sannohe, Y., Rajendran, A., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 132 ページ: 14910-14918
• [雑誌論文] The Distance between Donor and Acceptor Affects the Proportion of C1' and C2' Oxidation Products of DNA in a BrUcontaining Excess Electron Transfer System. (2010)
  • 著者名/発表者名: Tashiro, R., Ohtsuki, A., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc 132 ページ: 14361-14363
• [雑誌論文] Comparative Analysis of DNA Alkylation by Conjugates between Pyrrole-Imidazole Hairpin Polyamides and Chlorambucil or seco-CBI. (2010)
  • 著者名/発表者名: Minoshima, M., Bando, T., Shinohara, K., Kashiwazaki, K., Nishijima, S., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 18 ページ: 1236-1243
  • NAID: 120001887644
• [雑誌論文] Alkylation of a Human Telomere Sequence by Heterotrimeric Chlorambucil PI Polyamide Conjugates. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kashiwazaki, G., Bando, T., Shinohara, K., Mioshima, M., Kumamoto, H., Nishijima, S., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 18 ページ: 2887-2893
• [雑誌論文] Chiral Wedge Molecule inhibits Telomerase Activity. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinohara, K., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 132 ページ: 3778-3782
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of Dynamic Conformation Switching of the G-Quadruplex in a DNA Nanostructure (2010)
  • 著者名/発表者名: Sannohe, Y,; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 132 ページ: 16311-16313
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Distance between Donor and Acceptor Affects the Proportion of C1' and C2' Oxidation Products of DNA in a BrU-containing Excess Electron Transfer System (2010)
  • 著者名/発表者名: Tashiro, R.; Sugiyama, H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 132 ページ: 14361-14363
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Orientation of the Ends of G-Quadruplex Structures Investigated using End-Extended Oligonucleotides. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sannohe, Y., Sato, K., Matsugami, A., Shinohara, K., Mashimo, T., Katahira, M., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 19 ページ: 1870-1875
• [雑誌論文] Cooperative Alkylation of Double strand Human Telomere Repeat Sequences by PI Polyamides with 11-Base-pair Recognition Based on a Heterotrimeric Design. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kashiwazaki, G., Bando, T., Shinohara, K., Minoshima, M., Nishijima, S., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 17 ページ: 1393-1397
• [雑誌論文] The Orientation of the Ends of G-Quadruplex Structures Investigated using End-Extended Oligonucleotides (2009)
  • 著者名/発表者名: Sannohe, Y., Sato, K., Matsugami, A., Shinohara, K., Mashimo, T., Katahira, M., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 17 ページ: 1870-1875
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Orientation of the Ends of G-Quadruplex Structures Investigated using End-Extended oligonucleotides. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, H., et al.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 17 ページ: 1870-1875
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Approaches to DNA Nanotechnology (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, H., et al.
  • 雑誌名: ChemBioChem 10 ページ: 2420-2443
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA Prism Structures Constructed by Folding of Multiple Rectangular Arms (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, H., et al.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 131 ページ: 15570-15571
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable Lariat Formation Based on a G-Quadruplex Scaffold. (2008)
  • 著者名/発表者名: Xu, Y., Sato, H., Sannohe, Y., Shinohara, K., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 130 ページ: 16470-16471
• [雑誌論文] Gquadruplex Structures of Human Telomere DNA examined by Single Molecule FRET and BrG-Substitution. (2008)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, K., Sannohe,Y., Mashimo,T., Sugiyama,H., Terazima, M.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 16 ページ: 6873-6879
• [雑誌論文] Requirement of β-Alanine Components in Sequence-Specific DNA Alkylation by Pyrrole-Imidazole Conjugates with Seven-Base Pair Recognition. (2008)
  • 著者名/発表者名: Bando, T., Minoshima, M., Kashiwazaki, G., Shinohara, K., Sasaki, S., Fujimoto, J., Ohtsuki, A., Murakami, M., Nakazono, S., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem. 16 ページ: 2286-2291
• [雑誌論文] Sequence-Specific Alkylation by Y-Shaped and Tandem Hairpin Pyrrole-Imidazole Polyamides. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, S., Bando, T., Minoshima, M., Shinohara, K., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Chem.Eur.J. 18 ページ: 864-870
• [雑誌論文] Terazima, M. G-Quadruplex Structures of Human Telomere DNA Examined by Single Molecule FRET and BrG-Substitution (2008)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, K., Sannohe, Y., Mashimo, T., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem 16 ページ: 6873-6879
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable Lariat Formation Based on a G-quadruplex Scaffold (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama H.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 130 ページ: 16470-16471
  • 査読あり
• [雑誌論文] G-Quadruplex Structures of Human Telomere DNA examined by Single Molecule FRET and BrG-Substitution (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, H., Terazima, M.
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry 16 ページ: 6873-6879
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoreaction of Iodouracil in DNA duplex ; C-I bond is Cleaved via Two Different Pathways "Homolysis and (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama H.
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 49 ページ: 428-431
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoreaction at 5'-(G/C)-3' Sequence in Duplex DNA : Efficient Generation of Uracil-5 yl Radical by ChargeTransfer. (2007)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Tashiro, R., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 129 ページ: 8163-8168
• [雑誌論文] DNA Alkylation by Pyrrole-Imidazole seco-CBI Conjugates with an Indole Linker : Sequence-Specific DNA Alkylation with Ten-Base-Pair Recognition throug Hetelodimer Formation. (2007)
  • 著者名/発表者名: Minoshima, M., Bando, T., Sasaki, S., Shinohara, K., Shimizu, T., Fujimoto, J., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 129 ページ: 5384-5390
• [雑誌論文] Meeting Review : First International Meeting on Quadruplex DNA (2007)
  • 著者名/発表者名: Wilson, W. D., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: ACS Chem. Biol. 2 ページ: 589-594
  • 査読あり
• [雑誌論文] Katahira, M. Structure of a Human Telomeric DNA Sequence Stabilized by 8-Bromoguanosines, as Determined by NMR in a K^+ Solution (2007)
  • 著者名/発表者名: Matsugami, A., Xu, Y., Noguchi, Y., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: FEBS Journal 274 ページ: 3545-3556
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoreaction at 5'-(G/C) AA^<Br>UT-3' Sequence in Duplex DNA : Efficient Generation of Uracil-5-yl Radical by Charge Transfer (2007)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Tashiro, R., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 129 ページ: 8163-8168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Biology that Controls DNA Structure and Function : Lessions in Organic Chemistry from Nature (2007)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Japan. 80 ページ: 823-841
  • 査読あり
• [雑誌論文] I-Motif and Quadruplex-based Device that can Perform Particular Actions to Influence Biological Processes (2007)
  • 著者名/発表者名: Xu, Y., Hirao, Y., Nishimura, Y., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 15 ページ: 1275-1279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemical Determination of Different DNA Structures (2007)
  • 著者名/発表者名: Xu, Y., Tashiro, R., Sugiyama, H.
  • 雑誌名: Nature Protocols 2 ページ: 78-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemical Determination of Different DNA Structures (2007)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, H; Xu, Y.
  • 雑誌名: Nature Protocols 2 ページ: 78-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA Alkylation by Pyrroie-Imidazoie seco-CBI Conjugates with an Indole Linker: Sequence-Specific DNA Alkylation with Ten-Base-Pair Recognition throug Hetelodimer Formation (2007)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama H.; Bando, T.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 129 ページ: 5384-5390
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Biology that Controls DNA structure and Function: Lessons in Organic Chemistry from Nature (2007)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama H.
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Japan 80 ページ: 823-841
  • NAID: 130004152308
  • 査読あり
• [学会発表] Chemical Biology that Controls DNA Structure and Function (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: Fukui Institute for Fundamental Chemistry Kyoto University
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Photoreactivity of 5-Halopyrimidines in Nucleic Acids (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, H.
  • 学会等名: Radiation Researchi Society 56^<th> Annual Meting
  • 発表場所: Maui, Hawaii
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] PI Polyamide as a Artificial Genetic Switch (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM)
  • 発表場所: Hawaii, USA
• [学会発表] Recognition of Specific DNA Sequences by Pyrrole-Imidazole Polyamides (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Bando
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM)
  • 発表場所: Hawaii, USA
• [学会発表] Chemical Biology that Controls DNA Structure and Function (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: Asian 3 Roundtable on Nucleic Acids
  • 発表場所: Osaka
• [学会発表] DNAナノ構造を利用した四重鎖構造形成の直接的観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三戸祐太, 遠藤政幸, 勝田陽介, 日高久美, 杉山弘
  • 学会等名: 第4回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] ピレン連結DNA中におけるブロモウラシルの光反応の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田代竜, 大朏彰道, 杉山弘
  • 学会等名: 第32回日本光医学.発光生物学会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] DNAの構造と機能をコントロールするケミカルバイオロジー (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: ミニシンポジウム「生命科学の未来について」
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 遺伝子発現を制御するPIポリアミド (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: 「生体調節のケミカルバイオロジー」シンポジウム
  • 発表場所: 前橋市
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Chemical Biology that controls DNA Structure and Function (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: Hecht Symposium
  • 発表場所: Virginia,USA
• [学会発表] 光で核酸の構造と物性を観る (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: 弟31回日本光医学光生物学会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] PIポリアミドコンジュゲートによる配列特異的DNAアルキル化反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 板東俊和, 蓑島維文, 篠原・憲一, 杉山弘
  • 学会等名: 第12回がん分子標的治療学会学術集会
  • 発表場所: 徳島
• [学会発表] DNAの構造と機能をあやつるケミカルバイオロジー (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: シンポジウム「革新的量子化学の展望」
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] 遺伝子発現を制御するPIポリアミド (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: 「生体調節のケミカルバイオロジー」シンポジウム
  • 発表場所: 前橋
• [学会発表] 光で核酸の構造と物性を観る (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: 弟31回日本光医学光生物学会 特別講演
  • 発表場所: 大阪「梅田スカイビル」
• [学会発表] ゲノム情報をあやつる有機化学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: SORSTジョイントシンポジウム(8)
  • 発表場所: コクヨホール(品川)
  • 年月日: 2008-01-30
• [学会発表] ゲノム情報をあやつる有機化学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: SORTジョイントシンポジウム「有機合成力」-・そのダイナミズム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-01-11
• [学会発表] 機能性ピロール-イミダゾールポリアミドによる特異的DNA塩基配列の検出 (2008)
  • 著者名/発表者名: 板東俊和
  • 学会等名: 第18回アンチセンスシンポジウム
  • 発表場所: 岐阜
• [学会発表] Chemical biology that controls DNA structure and function (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: Nucleic Acid Topics Telluride
  • 発表場所: USA
• [学会発表] Photochemistry of 5-halouracil-containing DNA (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: 12th Congress of the European Society for Photobiology
  • 発表場所: Bath, U.K.
• [学会発表] DNAを分子標的とした薬剤の設計 (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: 日本薬学会北陸支部平成19年度特別講演会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] Chiral wedge molecule inhibits telomerase activity (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: First International Meeting on Quadruples DNA
  • 発表場所: Louisville,KY,USA
• [学会発表] DNAの多様な構造とその反応性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘
  • 学会等名: 分子系の構造と電子状態-「生物物質科学」研究会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Chemical biology that controls DNA structure and function (2007)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, H.
  • 学会等名: The 5th Internationa Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Photochemistry of 5-halouracil-containing DNA (2007)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, H.
  • 学会等名: 12th Congress of the European Society for PhotobiologyBath
  • 発表場所: U. K.
• [学会発表] Chemistry that Controls DNA Structure and Function (2007)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, H.
  • 学会等名: East China University of Science and Technology
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Chiral wedge molecule inhibits telomerase activity (2007)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, H.
  • 学会等名: First International Meeting on Quadruples DNA
  • 発表場所: Louisville, KY, USA
• [図書] 基礎ケミカルバイオロジー(化学同人) (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘, 板東俊和
  • 総ページ数: 195
• [図書] 基礎ケミカルバイオロジー (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉山弘、板東俊和
  • 総ページ数: 195
  • 出版者: 化学同人
• [図書] ウィーバー分子生物学 第4版(化学同人) (2008)
  • 著者名/発表者名: R.F.Weaver著, 杉山弘・井上丹・森井孝 監訳
  • 総ページ数: 1022
• [図書] ウィーバー分子生物学 第4版 (2008)
  • 著者名/発表者名: R. F. Weaver, 著, 杉山弘・井上丹・森井孝, 監訳
  • 総ページ数: 1022
  • 出版者: 化学同人
• [図書] ウィーバー分子生物学第4版 (2008)
  • 著者名/発表者名: R. F. Weaver著, 杉山弘監訳
  • 総ページ数: 1022
  • 出版者: 化学同人
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/chembio/
• [備考]
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/chembio/publication/
• [備考] 研究業績・論文リスト参照
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/chembio/
• [備考]
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/chembio/publication/all.html#2009
• [備考] 論文リスト:
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/chembio/Chemicalpage/publication2008.htm
• [備考] 論文リスト
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/chembio/Chemicalpage/publication2007.htm
• [産業財産権] 標的遺伝子特異的ヒストン修飾制御剤 (2008)
  • 発明者名: 永瀬浩喜, 杉山弘
  • 権利者名: 学校法人日本大学
  • 産業財産権番号: 2008-172795
  • 出願年月日: 2008-07-01
• [産業財産権] インターストランドクロスリンク剤の合成方法 (2008)
  • 発明者名: 杉山弘
  • 権利者名: 科学技術振興機構
  • 取得年月日: 2008-01-11