一重鎖DNAが発現する金属酵素類似活性の解明

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09640664
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 田嶋 邦彦 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助教授 (50163457)
• キーワード: DNA / DNA二次構造 / 触媒活性

研究概要

これまでに報告されているヘム結合性一重鎖DNAで最も鎖長の短いの塩基配列は、TCGTG GGTCA TTGTG GGTGG GTGTG GCTGG TCCの33量体である。本研究では、この33量体の一重鎖DNAとヘムあるいは重金属イオンの結合様式の解明だけでなく、ポルフィリンへの金属イオン挿入反応、ペプチド鎖の加水分解反応等に関する酵素活性評価法の確率である。今年度はポルフィリン環への金属イオン挿入反応を触媒する33量体の一重鎖DNAおよび類似の塩基配列をもつDNA鎖の合成を実施した。消耗品費に挙げたDNA合成試薬および精製用カラムを用いて、既存のDNA合成装置と高速液体クロマトグラフを併用して、本DNA鎖を純度よく分離できた。
次に、33量体が触媒するポルフィリン環への銅および亜鉛イオンの挿入反応を評価するために以下のような実験系にて逆相HPLC分析の時間変化を追跡した。まず、tris緩衝溶液(pH7.4)にDMSOと界面活性剤を(重量5%)を加えてメソポルフィリン(MP)を可溶化する。次に、酢酸銅をポルフィリンに対して30倍当量加えて、MPおよびその銅錯体(MPCu)をHPLCで分析した。この反応系では、銅イオンはtris錯体として存在しており、pH7.4でも水酸化物の沈殿は析出しない。DNA非共存可では約70時間後にMPの初濃度に対して50%の銅錯体の生成が認められた。DNA共存下では銅イオン挿入反応が約4倍促進された。本反応系について、CD、NMRおよびESR測定を併用してDNAとMPの相互作用様式についての知見を蓄積している。来年度は、ポルフィリンの構造を変えると共にアミノ酸銅錯体による銅イオン挿入反応を検討する予定である。

研究成果

• [文献書誌] 田嶋邦彦: "Intramolecular d-π Interaction of Ni(II) and pd(II) Azacrown Ether Complexes Having an Aromatic Pendant Moiety" J.Bioinorg.Chem.57. 182-183 (1997)
• [文献書誌] 田嶋邦彦: "Mechanisms for the formation of six coordinate Fe(III)TPP-peroxide complex studied by simultaneous ESR and optical measurements" Inorg.Chim.Acta. 254. 29-35 (1997)
• [文献書誌] 田嶋邦彦: "Mechanistic Study on meso-Hydroxyoctaethylporphyrin (OEP) Formation from Fe(III)OEP-Hydrogen Peroxide Complex" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1069-1070 (1997)
• [文献書誌] 田嶋邦彦: "Deglycosylation Susceptibility and Base-Pairing Stability of 21 Deoxyoxanosine in Oligodeoxynucleotide" Biochemistry. 36. 8013-8019 (1997)
• [文献書誌] 田嶋邦彦: "A Powder-pattern ESR Study of the Quartet State of the Precursors of a Square-pyramidal Nitridochromium(V) Complex" Bull.Magnetic.Resonance. 18. 171-172 (1997)
• [文献書誌] 田嶋邦彦: "Crystal structure and ESR Study of Nitridochromium(V) Complex" Inorg.Chim.Acta. 266. 29-36 (1997)