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本研究の目的は、DM四本鎖構造(G-カルテット構造)を利用した新しい配列認識手段を開発することにある。平成13年度では、この目的に従って、DNA四本鎖を容易かつ安定に構造を制御することができる分子系を設計、合成し、アッセイを目指した。種々の実験を行った結果、以下に示す知見が得られた。
1)高いスタッキング能を有する新規人エプリン塩基の開発
DNA四本鎖構造を捕捉するための分子の合成過程において、新規修飾核酸塩基ペンゾデアザグアニンが得られた。私は、この塩基がその高いスタッキング能によってB型DNA二本鎖を安定化することを見いだした。同時に、DNA内ホール移動における効果的なホール輸送媒体として利用できる可能性があることがわかった。
2)新規縮重塩基の開発
1)と同様に、DNA四本鎖構造捕捉分子の合成過程において、新規修飾核酸塩基2-アミノ-7-デアザアデニンが得られた。私は、この塩基がチミンだけでなくシトシンとも安定な塩基対形成可能な縮重塩基であることを見いだした。この分子で観察されたような強い結合力を有する縮重塩基の例はこれまで知られていない。また、この塩基に対して、核酸合成酵素を用いることによりチミンを選択的かつ効率的に導入することができた。本塩基は、分子生物学の分野において極めて実用性が高い核酸塩基であると思われる。
私は、以上のように、DNA四本鎖の構造制御の研究において、種々の高機能性核酸塩基を見いだすことができた。いずれの成果も高い実用性が期待され、本科学研究費は、大変有効に役立てることができたと考えている。
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