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DNAのメチル化は細胞の発生や分化を制御し、癌化にも密接に関連しているため、メチル化解析技術の開発は生命現象の解明のみならず疾患の原因解明や医療への応用も期待され、重要性が高い。本研究は、DNA結合蛋白質、特に転写因子亜鉛フィンガーに着目し、これにメチルシトシン認識能を導入することにより、遺伝子機能に重要な部位におけるメチルシトシン検出を目指している。平成21年度は、前年度に得た知見を基に人工亜鉛フィンガーを作製し、これらとメチル化DNAとの相互作用の解析を行った。
分子モデリング計算およびオスミウム錯体形成の反応性検討から得られた結果に基づいて、αヘリックスに種々の非天然アミノ酸を導入した人工亜鉛フィンガーペプチドをFmoc固相合成法で作製した。得られた人工亜鉛フィンガーとメチル化DNAとの親和性をゲルシフトアッセイを用いて評価した。オスミウム錯体は標的とする二本鎖DNAに対して十分な親和性が得られなかった一方、リン酸化チロシンを有する人工亜鉛フィンガーがメチル化DNAに対して高い選択性を有することを見出した。
CD、UV-vis、およびNMRによる人工亜鉛フィンガーペプチドの構造検討から、導入したリン酸化チロシンは亜鉛フィンガーのフォールディング構造に殆ど影響を与えないことが確認された。さらに、リン酸化チロシンの芳香環とメチルシトシンのメチル基との相互作用やリン酸化チロシンのリン酸基が関与する水素結合によって、メチル化DNA-亜鉛フィンガー複合体が安定化されていることが示唆された。
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