1991 年度実績報告書

制ガン剤ブレオマイシンおよびネオカルチノスタチンの分子機能解明とそのモデル化

研究課題

研究課題/領域番号	03215217
研究機関	京都大学
研究代表者	斉藤烈京都大学, 工学部, 教授 (20026082)
研究分担者	杉山弘京都大学, 工学部, 助手 (50183843)
キーワード	制ガン剤 / DNA切断 / ブレオマイシン / ネオカルチノスタチン / 分子認識 / コンピュ-ク-グラフィクス
研究概要	合成短鎖DNAを基質として用いる我々の手法を用いて、制がん性抗生物質ブレオマイシン(BLM)及びネオカルチノスタチン(NCS)によるDNA切断の分子機構を解明した。BLM錯体、コバルト錯体はグアニン残基の3'側で2本鎖DNAを切断するが、その認識機構は不明である。我々はマイナ-グル-プにつき出たグアニン2位アミノ基をBLMが水素結合し認識しているという仮説をたて、マイナ-グル-プにあるプリン2位アミノ基を部位特異的に欠除させたり、また逆に付加させた短鎖DNAを設計し、その切断反応を比較した。その結果、両錯体ともアミノ基を欠除したものでは反応が大きく減少し、アミノ基を付加したものでは著しい増大が見られ、先の仮説を強く示唆する結果となり結合モデル構築のために重要な情報が得られた。 NCSについては短鎖DNAの切断結果に基づく相互作用モデルをたて、それについてコンピュ-タ-を用いて、エネルギ-最適化を行ない精密化を行なった。得られたモデルにおいて、水素引き抜きを行なうラジカルとデオキシリボ-ス炭素上の各水素との距離は切断結果を合理的に説明し、このモデルの妥当性を示した。この切断と分子モデリングを併用する独特の手法は、今後の小分子とDNAとの相互作用解析方法としても発展が期待されている。またNCSのDNA引き抜きをひきおこすラジカル発生のメカニズムについても検討を行ない、DNA切断がおこる水溶液中では、先にマイヤ-ズらが見い出した反応とは別のバ-グマン環化が主としておこることを発見した。残念ながらDNA切断においてこの種の反応の関与はないことが我々の手でつきとめられたが、蛋白中で反応経路が顕著にコントロ-ルされる系であり、有機反応としても興味がもたれる。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] 杉山弘: "BleomycinーMediated Degradation of AristeromycinーContaining DNA.Novel Dehydrogenation Activity of IronIIーBleomycin." J.Am.Chem.Soc.113. 2290-2295 (1991)
[文献書誌] 松郷誠一: "BisーHydroperoxy Naphthaldiimide as “PhotoーFenton Reagent":Sequence Specific Photocheavage of DNA" Ang.Chem.30. 1351-1353 (1991)
[文献書誌] 杉山弘: "Site Specific Covelent Alkylation of DNA by Antitumor Antibiotics,Duocarmycin A and Kapurimycin A3" Nucleic Acids Res.Sym.Series. 25. 75-76 (1991)
[文献書誌] Chan Kit Lam: "DNA Cleavage Reaction of Antitumour Antibiotic,Kapurimycin A3,with Deoxytetranucleotide d(CGCG)2" Tetrahedron Lett.32. 7719-7722 (1991)
[文献書誌] 杉山弘: "A Novel Cyclization Pathway in Activation of Neocarzinostatin Chromophore by Thiol under Physiological Conditions." Tetrahedron Lett.33. 515-518 (1991)
[文献書誌] 杉山弘: "SequenceーSpecific Cleavage of Oligonucleotides by Neocarzinostatin.Competitive Deoxyribose Hydroxylation and Molecular Recognition Responsible for SiteーSpecificity." J.Am.Chem.Soc.

1991 年度 実績報告書

制ガン剤ブレオマイシンおよびネオカルチノスタチンの分子機能解明とそのモデル化

研究代表者

斉藤 烈 京都大学, 工学部, 教授 (20026082)

研究成果

[文献書誌] 杉山 弘: "BleomycinーMediated Degradation of AristeromycinーContaining DNA.Novel Dehydrogenation Activity of IronIIーBleomycin." J.Am.Chem.Soc.113. 2290-2295 (1991)

[文献書誌] 松郷 誠一: "BisーHydroperoxy Naphthaldiimide as “PhotoーFenton Reagent":Sequence Specific Photocheavage of DNA" Ang.Chem.30. 1351-1353 (1991)

[文献書誌] 杉山 弘: "Site Specific Covelent Alkylation of DNA by Antitumor Antibiotics,Duocarmycin A and Kapurimycin A3" Nucleic Acids Res.Sym.Series. 25. 75-76 (1991)

[文献書誌] Chan Kit Lam: "DNA Cleavage Reaction of Antitumour Antibiotic,Kapurimycin A3,with Deoxytetranucleotide d(CGCG)2" Tetrahedron Lett.32. 7719-7722 (1991)

[文献書誌] 杉山 弘: "A Novel Cyclization Pathway in Activation of Neocarzinostatin Chromophore by Thiol under Physiological Conditions." Tetrahedron Lett.33. 515-518 (1991)

[文献書誌] 杉山 弘: "SequenceーSpecific Cleavage of Oligonucleotides by Neocarzinostatin.Competitive Deoxyribose Hydroxylation and Molecular Recognition Responsible for SiteーSpecificity." J.Am.Chem.Soc.

1991 年度実績報告書

斉藤烈京都大学, 工学部, 教授 (20026082)

[文献書誌] 杉山弘: "BleomycinーMediated Degradation of AristeromycinーContaining DNA.Novel Dehydrogenation Activity of IronIIーBleomycin." J.Am.Chem.Soc.113. 2290-2295 (1991)

[文献書誌] 松郷誠一: "BisーHydroperoxy Naphthaldiimide as “PhotoーFenton Reagent":Sequence Specific Photocheavage of DNA" Ang.Chem.30. 1351-1353 (1991)

[文献書誌] 杉山弘: "Site Specific Covelent Alkylation of DNA by Antitumor Antibiotics,Duocarmycin A and Kapurimycin A3" Nucleic Acids Res.Sym.Series. 25. 75-76 (1991)

[文献書誌] 杉山弘: "A Novel Cyclization Pathway in Activation of Neocarzinostatin Chromophore by Thiol under Physiological Conditions." Tetrahedron Lett.33. 515-518 (1991)

[文献書誌] 杉山弘: "SequenceーSpecific Cleavage of Oligonucleotides by Neocarzinostatin.Competitive Deoxyribose Hydroxylation and Molecular Recognition Responsible for SiteーSpecificity." J.Am.Chem.Soc.