| 研究課題/領域番号 |
19K05743
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京農工大学 |
|---|
研究代表者 |
寺 正行 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10643512)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
|
|---|
| キーワード | グアニン四重鎖 / （キーワード1） / ケミカルバイオロジー / 核酸化学 / 有機合成 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
核酸立体構造のひとつグアニン四重鎖（G4）は、その配列モチーフが染色体末端のテロメア、遺伝子プロモーター、mRNAの非翻訳領域に存在し、細胞寿命、転写、翻訳に関わることが示唆されている。しかし、個々のG4を特異的に修飾する方法や選択的に結合するリガンドがなく、G4の生物学的な機能解明が進んでいない。本研究では標的G4を精密に認識し、光照射により可逆的に共有結合を生成する「G4光クロスリンク試薬」を創製する。立体構造が明らかなbcl-2プロモーターG4の選択的捕捉をベンチマークに設定しin silicoスクリーニングによる分子設計を指針として候補化合物の合成を行う。
|
| 研究実績の概要 |
G4は、主に平行、反平行、ハイブリッドの3つのトポロジーを形成し、G4結合タンパク質（G4BP）はこれらを厳密に認識する。例えば酵母のRif1タンパク質は平行型やハイブリッド型のG4と相互作用するが、反平行型とは相互作用しない。この特定の認識能力は、アプタマー技術にも応用されており、トロンビン結合アプタマー（TBA）がその一例である。
今年度は、G4リガンドとして一連のポリオキサゾールを開発し、その中の直鎖連続ヘキサオキサゾールシリーズの一つ（6LCO）が特定のトポロジーを誘導することを見出した。6LCOは、TBAの反平行トポロジーを平行トポロジーに変更し、トロンビンとの結合を阻害することで、トロンビンの酵素機能を制御することが可能であることを示した。
まず、6LCOによるTBA-G4のトポロジー変更がトロンビンとの結合活性に及ぼす影響を調べるため、ドットブロット実験を行った。蛍光標識されたTBA（Flu-TBA）をニトロセルロース膜に固定化したトロンビンに対して適用し、6LCOの濃度を変えながらトロンビンとの結合活性の変化を評価した。その結果、6LCOの濃度が増加するにつれて蛍光の強度が減少し、6LCOがトロンビンとの結合を効果的に阻害していることが示された。
次に、6LCOによるトロンビン触媒によるフィブリン形成反応の制御を評価した。比濁測定を用いて、フィブリン形成の速度がTBA単独、TBAと6LCOの併用、6LCO単独でどのように変化するかを測定した。6LCOを添加した場合、TBAによるトロンビンの阻害が解除され、フィブリン形成速度が顕著に向上することが確認された。
これらの結果から、6LCOはTBAのトポロジーを変更し、トロンビンとの結合を制御することによって、トロンビンの活性を調節できる有効なツールであることが示された。
|
