核酸のメタロ塩基対形成から探る生命誕生以前の原始地球における核酸分子の高分子量化

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K14597
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分17050:地球生命科学関連
• 研究機関: 奥羽大学
• 研究代表者: 大樂 武範 奥羽大学, 薬学部, 助教 (80642636)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: メタロ塩基対 / DNA / RNA / Agナノ粒子 / NMR / サイクリックボルタンメトリー

研究成果の概要

ヌクレオチド類のメタロ塩基対形成を介したポリヌクレオチド鎖の生成を検証する前段階として、ヌクレオシドモノマーの Ag+を介したメタロ塩基対形成について検証実験を行った。Ag+を介したメタロ塩基対形成の電気化学的解析の結果、Ag+を介したメタロ塩基対形成に伴い、Ag+が還元されにくくなるという特性があることを見出した。また、シチジン/Ag+ (2:1)錯体を化学的に還元することでAgナノ粒子が合成できることを見出した。この発見は、ヌクレオシドモノマーであるシチジンがメタロ塩基対形成を経由することで、化学反応の触媒となりうる物質であるAgナノ粒子の形成に関与できることを示唆するものである。

自由記述の分野

核酸関連化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

現存する生命でみられるようなゲノム長の核酸分子の生成過程は未解決の難問となっている。本研究の成果は、ヌクレオシドモノマーにおいてもメタロ塩基対形成が可能であることを示している。また、ヌクレオシドモノマーがメタロ塩基対形成を経由することで、化学反応の触媒となりうる物質であるAgナノ粒子の形成に関与できることも示唆された。このような、核酸分子の隠れた特性の解明は、生命誕生の謎を解き明かすための重要なヒントにつながることが期待される。