1998 年度実績報告書

遺伝子発現に関与する核酸の特異構造と金属イオンの役割

研究課題

研究課題/領域番号	10129228
研究機関	甲南大学
研究代表者	杉本直己甲南大学, 理学部, 教授 (60206430)
キーワード	RNA / リボザイム / 金属イオン / デオキシリボザイム / DNA / 機能性材料 / 遺伝子診断 / 反応メカニズム
研究概要	本研究では、リボザイムのダウンサイジングを目的として、これまでに、Pb^<2+>イオンによってRNAの非塩基対部位を特異的に切断する小型リボザイムの開発に成功している。本年度は、さらに安定で反応効率のよいリボザイムを開発することを試みた。その結果、ヌクレアーゼ耐性を有するある種のDNAにリボザイム活性(部位特異的RNA切断活性)があることを見出した。具体的には、in vitro selectionの手法を用いて見出された、RNA(rAGGGACA・UGCCAGGC)を特異的に切断する基本型デオキシリボザイム(dGCCTGGCA-G_1G_2C_3T_4A_5G_6C_7T_8A_9C_<10>A_<11>A_<12>C_<13>G_<14>A_<15>GCCCT)とその変異型デオキシリボザイムを対象にして、RNA切断活性に対するデオキシリボザイムの活性部位の塩基配列及び金属イオンの影響について詳細に検討した。その結果、基本型デオキシリボザイムは、Mn^<2+>、Mg^<2+>、Ca^<2+>の金属イオン存在下で基質RNAをrApU間で一箇所切断すること、Ca^<2+>イオン存在下ではそのRNA切断反応のk_<cat>/K_mの値が1.3エ10^7M^<-1>min^<-1>であること、活性部位のループの配列がdG_1G_2C_3T_4A_9C_<10>A_<11>A_<12>C_<13>G_<14>A_<15>である変異型デオキシリボザイムの場合、k_<cat>/K_mの値が1.7エ10^7M^<-1>min^<-1>となり、基本型デオキシリボザイムと同程度の値を示すことなどが明らかになった。また、野生型デオキシリボザイムと同じ活性部位の鎖長をもつがabasic部位を含む変異型デオキシリボザイム(G_1G_2C_3T_4XXXXA_9C_<10>A_<11>A_<12>C_<13>G_<14>A_<15>;Xはabasicヌクレオチド)の場合、k_<cat>/K_mの値が0.44エ10^7M^<-1>min^<-1>と小さくなることも見出された。

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] Naoki Sugimoto: "Effect of Cu^<2+> on the Complex Formation between a Deoxyribozyme and its Substrates" Nucleosides & Nucleotides. 17. 565-574 (1998)
[文献書誌] Junji Kawakami: "In Vitro Selection of Aptamers that Recognize a Monosaccharide" Analytica Chimica Acta. 365. 95-100 (1998)
[文献書誌] Naoki Sugimoto: "Reaction Field for Efficient Porphyrin Metallation Catalysis Produced by Self-assembly of a Short DNA Oligonucleotide" Chemical Communications. 1533-1535 (1998)
[文献書誌] Shu-ichi Nakano: "Single-stranded DNA Recognitionof a 24-mer Peptide Derived from RecA Protein" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 71. 2205-2210 (1998)
[文献書誌] Naoki Sugimoto: "Effect of Cation Concentration on Duplex Stability of Nucleic Acids with Unnatural Base Pairs" Nucleic Acids Res.,Symp.Series. 39. 121-122 (1998)
[文献書誌] Tatsuo Ohmichi: "Effect of Substrate RNA Sequence on the Cleavage Reaction by a Short Ribozyme" Nucleic Acids Res. 26. 5655-5661 (1998)

1998 年度 実績報告書

遺伝子発現に関与する核酸の特異構造と金属イオンの役割

研究代表者

杉本 直己 甲南大学, 理学部, 教授 (60206430)

研究成果

[文献書誌] Naoki Sugimoto: "Effect of Cu^<2+> on the Complex Formation between a Deoxyribozyme and its Substrates" Nucleosides & Nucleotides. 17. 565-574 (1998)

[文献書誌] Junji Kawakami: "In Vitro Selection of Aptamers that Recognize a Monosaccharide" Analytica Chimica Acta. 365. 95-100 (1998)

[文献書誌] Naoki Sugimoto: "Reaction Field for Efficient Porphyrin Metallation Catalysis Produced by Self-assembly of a Short DNA Oligonucleotide" Chemical Communications. 1533-1535 (1998)

[文献書誌] Shu-ichi Nakano: "Single-stranded DNA Recognitionof a 24-mer Peptide Derived from RecA Protein" Bulletin of the Chemical Society of Japan. 71. 2205-2210 (1998)

[文献書誌] Naoki Sugimoto: "Effect of Cation Concentration on Duplex Stability of Nucleic Acids with Unnatural Base Pairs" Nucleic Acids Res.,Symp.Series. 39. 121-122 (1998)

[文献書誌] Tatsuo Ohmichi: "Effect of Substrate RNA Sequence on the Cleavage Reaction by a Short Ribozyme" Nucleic Acids Res. 26. 5655-5661 (1998)

1998 年度実績報告書

杉本直己甲南大学, 理学部, 教授 (60206430)