DNAと結合する金属錯体の立体配向と動的挙動の制御

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12640564
• Research Institution: Chuo University
• Principal Investigator: 千喜良 誠 中央大学, 理工学部, 教授 (70006328)
• Keywords: DNA / DNAファイバーESR / 金属錯体 / ペプチド銅(II)錯体 / ポリアミン銅(II)錯体 / デグリコペプロマイシン / Ni(III)錯体 / DNA切断反応

Research Abstract

本研究では,DNAの酸化的および加水分解切断試薬の開発の一環として,種々の金属錯体を合成し,DNAとの結合構造の解析を行った。
1.N-末端より3残基目にヒスチジンを持つトリペプチドの銅(II)錯体がDNAのマイナーグルーブに結合し,N-末端がアルギニンやリシンの場合,DNA上での錯体の安定性が増加することを明らかにした。またこれらのトリペプチドのC-末端にさらにグルタミン酸をつけ加えると,錯体が解離してDNAの特定の場へ銅(II)イオンが誘導されのに対し,ロイシンでは解離が抑制され錯体の配向が変化することを見いだした。これらの知見はDNAの選択的な酸化的切断反応につながる興味深い結果である。
2.cis,cis-1,3,5-トリアミノシクロへキサン(tac)銅(II)錯体はDNAのリン酸エステル結合の加水分解触媒として興味がもたれているが,DNAファイバーを用いたESRスペクトルの解析から,この錯体はDNA上でほぼ自由に回転していることが明らかにされている。この錯体の運動性と反応性の関連を明らかにするために,tacとこれに類似した1,4,7-トリアザシクロノナンおよびトリス(2-アミノエチル)アミンにアクリジンを導入し,これらの銅(II)錯体のDNA結合構造に対するインターカレーターの影響を検討した。予想どおり,これらの錯体の配位面は一方向に固定されていた。現在これらの錯体の反応性を検討している。
3.DNAとデグリコペプロマイシンCu(II),Fe(III),NOFe(II)錯体の結合構造を解析し,ペプロマイシン中の糖鎖の役割を検討し,糖鎖は錯体の結合の安定性に大きく寄与していることを示した。
4.DNA上で不安定なポリアミンおよびペプチドNi(III)錯体のESRを測定することに成功した。
以上の成果の一部は日本化学会第78回春季年会,第50回錯体化学討論会,第15回生体機能関連シンポジウムにおいて発表した。

Research Products

• [Publications] R.Nagane: "How Amino Acids Control the Binding of Cu (II) Ions to DNA (III) ; A Novel Interaction of Histidine Complex with DNA"J.Inorg.Biochem.. 78・3. 243-249 (2000)
• [Publications] M.Chikira: "Orientation of Iron bleomycin and Porphyrin Complexes on DNA Fibers"Inorg.Chem.. 39・8. 1779-1786 (2000)
• [Publications] R.Nagane: "The DNA-Bound Orientation of Cu (II) Xaa-Gly-His Metallopeptides"J.Inorg.Biochem.. 83・1. 7-23 (2001)
• [Publications] 千喜良誠: "自己制御機能を指向した知的分子材料の創製と集積化"中央大学理工学研究所年報. 7. 48-53 (2000)