2001 年度実績報告書

化学修飾DNAを用いた遺伝子発現の光制御

研究課題

研究課題/領域番号	13022210
研究種目	特定領域研究(A)
研究機関	東京大学
研究代表者	浅沼浩之東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (20282577)
研究分担者	小宮山真東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50133096)
キーワード	アゾベンゼン / 核酸 / DNA / 融解温度 / 二重鎖 / 三重鎖 / 光制御 / RNAポロメラーゼ
研究概要	遺伝子の発現形態であるタンパク質は、DNAの塩基配列にシンクロナイズして生産される。DNAの化学修飾は、このような遺伝子発現などへの応用から多くの注目が集められ、これまで数多くの報告がされてきた。しかし光のような外部刺激に応答して遺伝子発現を可逆的に制御した例はほとんど報告されていない。我々は、光照射で可逆的に構造異性化するアゾベンゼンを組み込んだ化学修飾DNAを合成し、これを用いて遺伝子発現の光制御を目指す。本年度はT7-RNAポリメラーゼ(T7-RNAP)を用いた転写反応の光制御を目指した。具体的な戦略は、1)アゾベンゼン導入トリフォスフェートを用いたヌクレオシドトリフォスフェート(NTP)取りこみ反応の光制御、2)アゾベンゼン導入T7プロモーターを用いたT7-RNAPの結合の光制御、に基づいて行った。 1)アゾベンゼン導入トリフォスフェートを用いたNTP取りこみ反応の光制御 RNAPの基質として天然のUTPの代わりに、2'-0位にアゾベンゼンを導入したU_<azo>TPを使用し、T7-RNAPによるNTPの取りこみの制御に基づく転写反応の光制御を目指した。その結果、U_<azo>TPの取りこみ反応はUV照射下と未照射下で明確な相違が見られ、光未照射ではU_<azo>TPがm-RNAに取りこまれたのに対し、UV照射下ではほとんど取りこまれなかった。 2)アゾベンゼン導入T7プロモーターを用いたT7-RNAPの結合の光制御アゾベンゼンをT7プロモーターに導入し、アゾベンゼンのtrans-cis異性化によるT7-RNAPのプロモーター部位への結合を制御することで、転写反応の光制御を目指した。アゾベンゼンはT7プロモーターのnon-template鎖に導入したところ、プロモーターの上流-10と-11位の間にアゾベンゼンを導入した場合に最も効果的な光制御が実現できた。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Photo-Control of DNA-Duplex Formation by Using Oligonucleotide Carrying an Azobenzene"CHEMBIOCHEM. 2. 39-44 (2001)
[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Spiropyran as a regulator of DNA hybridization with reversed switching mode to that of azobenzene"Chem.Lett.. 2001. 108-109 (2001)
[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Enantioselective incorporation of azobenzenes into oligodeoxyribonucleotide for the effective photo-regulation of duplex formation"Angew.Chem.Int.Ed.Engl.. 40(14). 2671-2673 (2001)
[文献書誌] H.Asanuma et al.: "L-Threoninol as a Chiral Linker of Azobenzene for the Effective Photo-regulation of DNA Triplex Formation"Chem.Lett.. 2001. 732-733 (2001)
[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Phenylazonaphthalene as a Superb Photo-Regulator for DNA-Triplex Formation"Tetrahedron Lett.. 42(38). 6723-6725 (2001)
[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Photo-regulation of RNA polymerase reaction by use of modified DNA carrying an azobenzene"Nucleic Acids Symp.Supple.. 1. 55-56 (2001)
[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Regulation of aggregated structure of dye molecules by DNA hybridization"Nucleic Acids Symp.Supple.. 2001. 193-194 (2001)
[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Photo-Regulation of DNA-Triplex Formation by Azobenzene"J.Am.Chem.Soc.. 124. 1877-1883 (2002)

2001 年度 実績報告書

化学修飾DNAを用いた遺伝子発現の光制御

研究代表者

浅沼 浩之 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (20282577)

研究成果

[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Photo-Control of DNA-Duplex Formation by Using Oligonucleotide Carrying an Azobenzene"CHEMBIOCHEM. 2. 39-44 (2001)

[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Spiropyran as a regulator of DNA hybridization with reversed switching mode to that of azobenzene"Chem.Lett.. 2001. 108-109 (2001)

[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Enantioselective incorporation of azobenzenes into oligodeoxyribonucleotide for the effective photo-regulation of duplex formation"Angew.Chem.Int.Ed.Engl.. 40(14). 2671-2673 (2001)

[文献書誌] H.Asanuma et al.: "L-Threoninol as a Chiral Linker of Azobenzene for the Effective Photo-regulation of DNA Triplex Formation"Chem.Lett.. 2001. 732-733 (2001)

[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Phenylazonaphthalene as a Superb Photo-Regulator for DNA-Triplex Formation"Tetrahedron Lett.. 42(38). 6723-6725 (2001)

[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Photo-regulation of RNA polymerase reaction by use of modified DNA carrying an azobenzene"Nucleic Acids Symp.Supple.. 1. 55-56 (2001)

[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Regulation of aggregated structure of dye molecules by DNA hybridization"Nucleic Acids Symp.Supple.. 2001. 193-194 (2001)

[文献書誌] H.Asanuma et al.: "Photo-Regulation of DNA-Triplex Formation by Azobenzene"J.Am.Chem.Soc.. 124. 1877-1883 (2002)

2001 年度実績報告書

浅沼浩之東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (20282577)