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2011 年度 実績報告書

1分子DNAの高次構造制御と環境ストレス応答

研究課題

研究課題/領域番号 22510123
研究機関立命館大学

研究代表者

吉川 祐子  立命館大学, 総合理工学研究機構, 教授 (80291871)

キーワード単一分子観察 / 蛍光顕微鏡 / 長鎖DNA / DNAの高次構造 / DNA損傷 / 抗がん剤
研究概要

本研究では、100キロ塩基対を越えるDNAを対象として、1分子レベルでDNAの高次構造変化を計測することを中核的な方法論としている。各種抗がん剤や環境変異原物質等の環境ストレスによって引き起こされるDNAの高次構造変化を計測し、その結果を、二次構造変化とも対比させて解析を進める。さらに、各種放射線など、様々な環境因子によって引き起こされるDNA損傷の中でも最も重篤であると考えられる二重鎖切断反応の効率を、その高次構造との関連で定量的に解析することも、重要な課題として位置づけている。
平成23年度は、以下の成果が得られた。
1.in vivoで高抗がん活性を有する新規テトラゾラト架橋白金(II)二核錯体を長鎖DNAに作用させると、不可逆的、かつ特徴的なDNA凝縮を誘起することが明らかとなった。さらにCDスペルトル解析から、二次構造変化(B型→C型)も引き起こされることが明らかとなった。これらの高次構造変化の特性を、生体ポリアミンによる作用と比較した。
2.既に生体ポリアミンであるスペルミジンによって高度に凝縮したDNAでは、放射線による二重鎖切断が著しく抑制されていることを明らかにしているが、平成23年度は、メガ塩基対サイズのDNAを南極由来微生物から抽出し、スペルミジンを作用させたときのDNAの折り畳み転移特性を実験・理論両面から考察した。本結果を、これまで明らかにしてきた100キロ塩基対サイズのDNAでの折り畳み転移と比較したところ、DNAのサイズが大きくなる程、ポリアミンに対する感受性が高くなることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成23年度は、本研究課題の重要な柱であるである「各種抗がん剤や環境変異原物質等の環境ストレスによて引き起こされる長鎖DNAの高次構造変化」について新たな知見を得て、研究を一歩前進させることができた。

今後の研究の推進方策

平成23年度に引き続き、上記課題を遂行すると共に、現在、重粒子線によるDNA損傷についても、研究を進めているため、成果に結び付けたいと思っている。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Unraveling DNA dynamics using fast-scanning atomic force microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Yuki Suzuki
    • 雑誌名

      WIREs Nanomedicine & Nanobiotechnology

      巻: Vol.3 ページ: 574-588

    • DOI

      10.1002/wnan.150

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly efficient DNA compaction mediated by an in vivo antitumor-active tetrazolato-bridged dinuclear platinum(II) complex2011

    • 著者名/発表者名
      Yuko Yoshikawa
    • 雑誌名

      Inorg.Chem.

      巻: Vol.50 ページ: 11729-11735

    • DOI

      10.1021/ic2017165

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical behavior of megabase-size DNA toward the transition into a compact state2011

    • 著者名/発表者名
      Yuko Yoshikawa
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys.

      巻: Vol.135 ページ: 225101(1-7)

    • DOI

      10.1063/1.3666845

    • 査読あり
  • [学会発表] Direct observation of large-scale conformational transition in megabase-size DNA2011

    • 著者名/発表者名
      Yuko Yoshikawa
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜神奈川県
    • 年月日
      2011-12-13
  • [学会発表] Real-time observation of platinum anticancer drug-DNA interactions at the single-molecule level2011

    • 著者名/発表者名
      Yuko Yoshikawa
    • 学会等名
      12th Conference on Methods and Applications of Fluorescence Spectroscopy, Imaging and Probes
    • 発表場所
      Strasbourg FRANCE
    • 年月日
      2011-09-11

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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