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有機溶媒中での試験管内進化法による触媒探索

研究課題

研究課題/領域番号 19651098
研究種目

萌芽研究

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

伊藤 嘉浩  独立行政法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 主任研究員 (40192497)

研究分担者 阿部 洋  独立行政法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 研究員 (80415067)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2008年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードG-カルテット / DNA / 有機溶媒 / 触媒 / ルミノール反応 / 構造 / ポリエチレングリコール / テロメア
研究概要

前年度までに、我々は有機溶媒中で機能する核酸触媒を試験管内進化法により創製する研究の手始めに有機溶媒可溶化核酸の調製に成功した。すなわち、オリゴ核酸15塩基にPEG(分子量1万)を修飾し、種々の有機溶媒に100μMまで問題なく溶解することが明らかになった。また、TTAGGGの6塩基からなるDNAをPEG修飾し、これが各種有機溶媒中で、4量体を形成しGカルテット構造を形成することをCDスペクトルにより確認した。
本年度は、この構造体とヘミンが水中で複合体を形成しルミノール反応を起こすことが報告されていたので、有機溶媒中でもこの現象が同様に起こるか検証した。その結果、メタノール中で、ルミノール反応が効率よく起こることを確認した。この結果により、核酸の構造体とヘミンが水中と同様に複合体を形成する能力をもち、さらに、触媒能力を維持できることを明らかにした。また、試験管内進化法で得られたディールズ・アルダー反応を触媒するDNAzymeについても、PEG修飾を行った。得られたハイブリッド体は、様々な有機溶媒に可溶化でき、水中と同じような触媒活性が観察できた。このようにPEG修飾により試験管内進化法で得られたオリゴ核酸が有機溶媒に可溶化され触媒活性をもつことがわかった。
さらにPEG修飾DNAプライマーを用いてDNAをPCR増幅できることが明らかとなった。触媒探索のための試験管内進化法ではDNAをPCR法で増幅して、触媒反応を行うDNAを選別する必要があるため、この方法の確立により有機溶媒中での試験管内進化法による触媒探索が可能であることが明らかとなった。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Structure analysis of oligonucleotide in organic solvent.2006

    • 著者名/発表者名
      阿部 洋、阿部 奈保子、伊藤 嘉浩
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp Ser (Oxf). 50

      ページ: 25-26

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 機能性人工核酸の創製2008

    • 著者名/発表者名
      阿部洋
    • 学会等名
      分子研研究会-物質系と生体系での自己組織化-
    • 発表場所
      岡崎
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 有機溶液に溶ける核酸の構造解析:有機溶媒中のGカルテット構造2007

    • 著者名/発表者名
      阿部 洋、阿部 奈保子、伊藤 嘉浩
    • 学会等名
      第56回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-09-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 核酸の有機溶媒可溶化と構造解析2007

    • 著者名/発表者名
      阿部 洋、阿部 奈保子、神明 博、伊藤 嘉浩
    • 学会等名
      第56回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-05-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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