| 研究領域 | 動的・多要素な生体分子ネットワークを理解するための合成生物学の基盤構築 |
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| 研究課題/領域番号 |
26119705
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
清尾 康志 東京工業大学, 生命理工学研究科, 准教授 (20313356)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2015年度)
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| 配分額 *注記 |
13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2015年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2014年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | 光ケージド核酸 / シュードデオキシウリジン / T7-RNAポリメラーゼ / Klenowフラグメント / 光ケージ / 人工遺伝子回路 / DNA-タンパク質相互作用 |
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| 研究実績の概要 |
新規ケージドヌクレオシドとして、1-(2-ニトロベンジル）-2'-デオキシシュードウリジンを設計し、それを含むDNAの化学合成とその三リン酸体の合成とT7-RNAポリメラーゼ反応への適用を検討した。まず、上記ヌクレオシドを2'-デオキシシュードウリジンから合成し、ホスホロアミダイトへと誘導した後、DNA自動合成機を用いてDNAを合成した。
合成したDNAと相補鎖DNAからなる光ケージされたDNA二重鎖を用いてT7-RNAポリメラーゼによる転写反応を行った。その結果、光ケージされたDNA二重鎖と2-ニトロベンジル基を光で除去したDNAを比較すると、後者の方がより効率的に転写されることが分かった。これにより、光照射により転写効率を制御することのできる人工DNAを開発することができた。
またこれらの結果からDNAのメジャーグルーブ側につきだした芳香環が効率的にDNA結合タンパク質と相互作用する可能性が示唆されたため核酸塩基の７位に芳香環を導入した誘導体を種々合成し、その性質を調べたところベンゾフラン-2-イル基を導入した誘導体が蛍光特性を有し、かつその蛍光がDNA結合タンパク質の結合によりOn-offされるあらたな知見も見出した。また上記ヌクレオシドを三リン酸体への変換し、DNA鎖へのKlenowフラグメントによる取り込み反応を検討したところ、合成したヌクレオシド三リン酸はチミジン三リン酸の替わりにDNA鎖に組み込まれることが分かった。上記ヌクレオシドはチミジン三リン酸の代替基質として、アデニンの相補的位置に取り込まれる事もわかった。
以上の結果から、今回合成した1-(2-ニトロベンジル）-2'-デオキシシュードウリジンとその三リン酸はDNA合成酵素によりDNA鎖に取り込むことができ、かつT7-RNAポリメラーゼの転写効率を制御する新規光ケージドヌクレオシドであることが分かった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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