遺伝子組み替え中間体Holliday JunctionのNMRによる構造解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09044098
• 研究種目: 国際学術研究
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 小野 晶 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10183253)
• 研究分担者: CHAZIN Walte The Scripps研究所, 分子生物部門, 準教授 ; 三宅 洋子 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (40244412) ; 楯 真一 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (20216998)
• キーワード: Holliday Junction / NMR / 安定同位体 / DNA / 化学合成

研究概要

(1)東京都立大学においては、安定同位体標識ヌクレオシド類の化学合成ルートの開発研究に従事し、標識グルコースを出発原料として糖部標識ヌクレオシドを合成するルートを確立した。また、このルートを利用してヌクレオシド糖部の任意の位置に重水素を導入する手法を開発した。また、糖部標識チミジンまたはウリジンを標識原料とし、酵素を利用する塩基交換反応を用いてプリンヌクレオシド類を高収率で合成するルートを開発した。
(2)高分子量複合体の構造解析への応用:Holliday Junction-蛋白質複合体の構造解析に着手する前に、DNA-蛋白質複合体の構造解析における安定同位体標識DNAの有用性を検討する目的で、Antennapedia Homeodomainとその認識配列を含むDNAオリゴマーとの複合体のNMR解析を行った。その結果、全てのホスホジエステル結合部位に配座がBI配座でるかBII配座であるかを決定することに成功した。また、蛋白質の結合によるDNA糖部の配座の変化を観測することに成功した。現在、構造解析研究が進行中であり、近い将来、精密構造を報告できると期待している。
(3)スクリプス研究所においてはDNAポリメラーゼを利用する標識DNAオリゴマーの調製法の開発研究を行った。1887年8月に研究代表者が渡米して標識DNAオリゴマーの酵素合成法の開発に関与すると共に、必要とされる酵素類の調製法に関して情報を交換した。
(4)1998年3月楯が渡米して、過去の研究で都立大に蓄積されたDNAの構造解析に適したNMR測定技術をスクリプス研究所に移転した。

研究成果

• [文献書誌] Oogo, y.: "Synthesis of [5-^2H_1]-nucleosides with defined(5′S)/(5′R)-ratios" Tetrahedron Letters. 39(in press). (1998)
• [文献書誌] Ono, A: "Systematic synthesis of specifically ^<13>C/^2H-labeled nucleosides from [ul-^<13>C_6]-p-glucose" Tetrahedron Letters. 39(in press). (1998)
• [文献書誌] Fernandez, C: "NMR with ^<13>C/^<15>N-doubly labeled DNA : the Antenna pedia Homeadomeain complex with a 14 mer DNA duplex" Journal of Biomolecular NMR. (in press). (1998)
• [文献書誌] Szyperski, T: "Measurement of deoxyribose ^3JHH scalar couplings reveals protein binding-induced changes in the sugar puckers of the DNA" Journal of American Chemical Society. 120(in press). (1998)
• [文献書誌] Mer, G: "Enzymatic synthesis of region-specific isotope-labeled DNA oligomers for NMR analysis" Journal of American Chemical Society. 120. 607-608 (1998)