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異常に長い繰り返し配列のDNA上に金属イオンを解して自己集積する分子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20659003
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 化学系薬学
研究機関九州大学

研究代表者

佐々木 茂貴  九州大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (10170672)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2009年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2008年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード繰り返しDNA配列 / ヘキスト / マイナーグループ結合 / 金属錯体 / 協奏的結合 / マイナーグルーブ結合
研究概要

目的:遺伝子異常のなかで、異常に長い繰り返しDNA配列が関連している疾患が知られており、対応が困難な遺伝子標的として残されている。本研究では、DNA結合部位と金属結合部位を併せ持つリガンドを用いて金属を介して自己集積させることによって、繰り返しDNA配列の認識を目指す。
結果:マグネシウムイオンとの錯体形成を介して、繰り返し配列のDNA上に集積することを期待し、アントラセノン骨格を基本に新たな錯体形成部位としてジオール基を含む新しいリガンドを設計した。平成21年度は、アントラセノン骨格に結合しているアルキル鎖がエチル基(Et-ligand)、ブチル基(Bu-ligand)およびヘキシル基(Hx-ligand)のものを合成し、ジオール基はトリエチレングリコールの末端に導入した。
(1) メタノール中でのMg(II)との錯体形成定数(Ks)を求めたところ、リガンド:Mg(ID=2:1錯体を形成し、Ks=8.2 x10^2(ET-ligand), Ks=3.1 x10^3(Bu-ligand), Ks=3.8 x10^3(Hx-ligand)、であった。リガンドの水溶性を考慮するとアルキル鎖はブチル基が相応しいものと判断された。
(2) ESI-MSにより錯体形成における金属の選択性とリガンド金属比を求めたところ、Mg(II)に対して選択的に2量体が形成されることが分かった。またCo(II)共存下では多量体の形成が示唆されたが、錯体の明確な成分比は求めることができなかった。
(3) 2本鎖DNAとの結合をエチジウムブロマイド競合実験により評価したところ、ブチル体リガンドとヘキシル体リガンドがほぼ同程度の錯体形成能を示すことがわかった。
以上の検討から、ジオール部分は付加的な錯体形成部位として作用していることを確認することができなかったが、DNAへの錯体形成においてはアルキル鎖の長さはブチル基が適当であることが分かった。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Binding of two bis-bipyridine minor groove binders to a DNA template in the presence of Cu2+ion2008

    • 著者名/発表者名
      Brazier, J. A., Onishi I., Sasaki S.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symp. Ser. 52

      ページ: 107-108

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金属を介してDNA上に事故集積する低分子リガンドの効率的合成研究2010

    • 著者名/発表者名
      井福隆史
    • 学会等名
      日本薬学会第130年会
    • 発表場所
      岡山市
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 金属錯体形成により2量体化しDNA結合能を示す水溶性低分子リガンドの効率的合成2009

    • 著者名/発表者名
      水田昭平
    • 学会等名
      第26回日本薬学会九州支部大会
    • 発表場所
      福岡市東区
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 長い繰り返し配列を持つDNA上にCu^<2+>を介して集積する分子の開発2008

    • 著者名/発表者名
      大西一平, J. Brazier, 佐々木茂貴
    • 学会等名
      第25回日本薬学会九州支部大会
    • 発表場所
      九州保健福祉大学(延岡市)
    • 年月日
      2008-12-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://bioorg.phar.kyushu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://bioorg.phar.kyushu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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