核酸構造解析のための安定同位体標識多次元NMR法の開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05101004
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 京極 好正 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (90012632)
• 研究分担者: 阿久津 秀雄 横浜国立大学, 工学部, 教授 (60029965) ; 甲斐荘 正恒 東京都立大学, 理学部, 教授 (20137029)
• キーワード: 安定同位体標識 / 多次元核磁気共鳴 / 異種核双極子2次元相関 / 選択的標識 / 核酸 / 蛋白質-核酸複合体 / 分子認識

研究概要

本年度までにプリン系、及びプリミジン系リボ、デオキシリボヌクレオシド類の構成を確立することができた。この結果、望みの部位を標識体に置換したDNA、RNAオリゴマーの固相法による合成をルテイン的に行う基盤ができた。安定同位体標識RNAを固相法により合成する技術は、従来の酵素法を補完する重要な技術である。このような選択的な標識技術の確立を背景に、核酸主鎖構造の精密決定、RNAヘアピンにおける構造の揺らぎの研究等を研究した。このような、核酸の溶液内構造の詳細な研究は従来の手法によっては困難であり、今後は高分子量の蛋白質-核酸複合体へ適用することにより、蛋白質による核酸の分子認識機構の解明に大きく寄与することが期待できる。
さらに今までに開発したパルス系列を用いて、^<13>C、^<15>Nで均一に同位体標識したアデノシンの、^<13>C同種核双極子相互作用2次元相関、および^<13>C、^<15>N異種核双極子2次元相関スペクトルを測定し、^<13>Cおよび^<15>Nシグナルの完全帰属を行い、出版した。現在、固体アデノシンの構造解析をするのに必要なパルス系列の開発を行っている。また、均一同位体標識アデノシン三リン酸を用いてH+-ATP合成酵素βサブユニットとの複合体を作り、同様な試みを進めている。内部回転角を決定するための手法の開発についてはモデル物質を用いた検討が終わり、核酸のグリコシド結合の内部回転角の決定に応用すべく、選択的同位体物質の合成を待っているところである。

研究成果

• [文献書誌] Y.-H.Jeon 他: "Solution structure of the activator contact domain of the RNA polymerase α subunit" Science. 270. 1495-1497 (1995)
• [文献書誌] H.Matsuo 他: "Three-dimensional dimer structure of the λ-Cro repressor in solution as determined by heteronuclear multidimensional NMR" J.Mol.Biol.254. 668-680 (1995)
• [文献書誌] S.Tate 他: "Solution structure of a human cyctatin A,variant cystatinA2-98 M56L,byNMR spectroscopy" Biochemistry. 34. 14637-14648 (1994)
• [文献書誌] S.tate 他: "Stereospecific measurements of the viciual 1H-31P coupling contact for the diastereotopic C5´methylene protons in a DNA decame" J.Am.Chem.Soc. 117. 7277-7278 (1995)
• [文献書誌] T.Fujiwara 他: "Conformational.dynamics monitoerd by His-179 snd His-200 of isotated thermophilic F1-ATPase subunit which resicle at the entrance of the "conical tunnol"in Holoenzyme" J.Am.Chem.Soc.117. 11351-11352 (1995)
• [文献書誌] K.Tozawa 他: "13C-13C and 13C-15N Dipolar correlation NMR of unidormly fabeled organic solids for the complete assignment of their 13C-15N signals:An application to adenosine" FEBS Letters. 376. 190-194 (1995)