分子認識に基づく生体機能分子のデザインと合成

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04403010
• 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: 中谷 和彦 京都大学, 工学部, 助手 (70237303) ; 杉山 弘 京都大学, 工学部, 助教授 (50183843)
• キーワード: DNA切断 / 抗ガン剤 / 分子認識 / 超分子 / 人工蛋白質

研究概要

1)分子認識によりDNAを特異的に切断する超分子の合成
天然抗生物質によるDNAの特異的認識と切断を明らかにする手法として、我々はターゲット塩基配列を組み込んだ二重鎖合成オリゴマーを用いることにより、分子認識と切断の化学を一挙に明らかにできることを示した。この手法により、抗ガン剤NCS,デュオカルマイシン(Duo)、カプリマイシンA(Kap)の分子認識機構を明らかにし、この認識原理を活用し天然とは全く異なる新しい人工DNA切断分子をデザイン、合成した。
2)DNA塩基配列を認識する人工ハイブリッド蛋白質の合成
天然DNA認識蛋白の殆どが2量体として機能していることを考慮し、人工ハイブリッド蛋白質をデザインする。我々の最新のデータでは、15残基のペプチドでDNAの塩基対6個を認識できることが判明したので、各種のアミノ酸配列のペプチドを系統的に検討し、分子認識の概要を明らかにした。我々のハイブリッド蛋白質にEDTA-Feもしくは我々の開発した光DNA切断分子を化学的に連結することにより、特異的なDNA切断分子を構築することができる。特に、後者は光で作動する“光活性化ドラッグ"としてのみならず制限酵素モデルとしても実用的な利用が期待できる。

研究成果

• [文献書誌] 斉藤烈: "Oligonucleotides Containing a Radical Trap:The Trapping of Deoxyribose C4′ Radical in Bleomycin-Mediated Reactions." J.Am.Chem.Soc.116. 10326-10327 (1994)
• [文献書誌] 斉藤烈: "Highly Efficient Synthesis of 2-Substituted 4H-Chromen-4-ones by Means of F-Induced 6-Endo-Digonal Cyclization." J.Org.Chem.59. 4360-4361 (1994)
• [文献書誌] 斉藤烈: "Photogeneration of Carbocation via Intramolecular Electron Transfer." J.Am.Chem.Soc.116. 2653-2654 (1994)
• [文献書誌] 斉藤烈: "A Novel Photochemical DNA Cleavage DNA-Cleaving Agent." Tetrahedron Lett.35. 4794-4800 (1994)
• [文献書誌] 斉藤烈: "Photoinduced DNA Cleavage by Designed Molecules with Conjugated Ene-Yne-Ketene Functioalities." Tetrahedron Lett.35. 605-608 (1994)
• [文献書誌] 斉藤烈: "Photoinduced Deoxyribose C2′ Oxidation in DNA." J.Am.Chem.Soc.115. 4443-4448 (1993)