| 研究概要 |
本研究は、材料表面や細胞内部で生じる分子クラウディング環境に着目し、定量解析が可能な分子クラウディング実験系を用いてDNAとRNAの分子間相互作用を解明し、特殊な分子環境で行われる核酸の分子認識と構造形成を解明することを目的としている。本年度は、分子クラウディング環境を再現できるin vitro実験系(高濃度のPEGを含む水溶液を使った実験系)を用いて、主にDNAとカチオンの結合に関する検討を行った。まず、ヘアピンDNAの性質を利用してDNA塩基対とカチオンの結合を簡便に調べることができる実験系を構築した。そして、この実験系を用いて細胞内に存在する様々なカチオン(金属イオン、ポリアミン、塩基性ペプチド)とDNAの結合エネルギーを明らかにした(Chem .Commun.,2008,700)。この実験系は、今後DNAとカチオンの結合反応に対する分子クラウディングの影響を調べるために利用できると考えている。また、PEGを含む水溶液中におけるDNA構造の熱力学的安定性を測定することで、DNA二重らせん構造に結合するカチオンの水和状態を明らかにすること成功した(Bull.Chem.Soc.Jpn.,2007,80,1987)。DNA構造形成と解離に対する速度論的な影響に関する報告も行い(Chem.Commun.,2007,2750)、PEGが及ぼす核酸構造の熱力学的・速度論的な知見を得ることができた。さらに、PEGを含む反応溶液中でのリボザイム活性を測定したところ、PEGはリボザイム活性を向上させることが示され、その原因としてRNAとナトリウムイオンの結合がPEGによって変化している可能性が示された。
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