2001 Fiscal Year Annual Research Report
PolyamineとZ-DNAの相互作用に関する分子動力学的およびX線構造研究
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12672097
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| Research Institution | Osaka University of Pharmaceutical Sciences |
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Principal Investigator |
大石 宏文 大阪薬科大学, 薬学部, 助手 (00211095)
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| Keywords | B-Z転移機構 / 左巻きZ-DNA / ポリアミン / マイナーグルーブ / X-線結晶構造解析 / 長鎖左巻きDNA / 相互作用様式 / 分子設計 |
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| Research Abstract |
DNAからt-RNAへの転写はベクターのリラックス状態に非常に依存していることがわかっている。スーパーコイル状態ではベクターの転写は起こらないことがわかっている。スーパーコイルをリラックスさせるのにはZ-DNAが大きな役割を果たしている。さらにZ-DNAの構造は周囲の金属イオン濃度、金属イオンの種類、ポリアミン濃度、ポリアミンの種類に依存する。私たちは7種類のポリアミンを塩にしd(CG)_3と複合体の結晶化を行いすべての結晶化に成功しすべて1.0Å以上の非常に高い分解能のデータを得ることができた。その結果N^1-{2-[2-(2-Amino-ethylamino)-ethylaminol]-ethyl}-ethane-1,2-diamineというポリアミンが左巻きZ-DNAマイナーグルーブに2本がきっちりと入りZ-DNAを安定化していた。このように常温で2本のポリアミンがZ-DNAのマイナーグルーブに結合しているのをX-線結晶構造解析で明らかにしたのは世界ではじめてである.私たちは生体内に存在するthermine N^1-[3-(3-Amino-propylamino)-propyl]-propane-1,3-diamineというポリアミンとd(CG)3を複合体にし結晶化して1.0Åという非常に高分解能でX-線結晶解析した結果このポリアミンもZ-DNA d(CG)3分子のマイナーグルーブにきっちりと2本結合していることを明らかにした.天然のポリアミンが常温でZ-DNAに結合しているのをX-線結晶構造解析法で明らかにしたのは世界ではじめてである.さらに私たちはd(CG)_6という、これまでには世界で成功例のない長鎖のZ-DNAの結晶化に成功し平成SPring-8でデータ測定をし1.7Å分解能のデータを得ることができた.世界で最長のZ-DNAのX-線結晶構造解析を行うことができた。さらにスーパーコイルをリラックスさせるにはスーパーコイルにZ-DNAを導入する必要がある。そこでB-Z転移の状態を私たちはX-線結晶構造解析によって明らかにしょうとしている。そのためd(CGCGCGAATTCGCGCG)にZ-DNAを安定化する、私たちが発見したポリアミンと複合体で結晶を作成しB-DNAとZ-DNAが結合したDNAの結晶の作成を行っており、これに関してはMolecular Dynamics計算に成功したがX-線結晶構造解析に成功すればB-Z転移点を世界で初めて明らかにする非常に大きな仕事になる。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] In Yasuko: "Conformational comparison of μ-selective endomorphin-2 with its C-terminal free acid in DMSO solution, by 1H NMR spectroscopy and molecular modeling calculation"Journal of Peptide Research. 58. 399-412 (2001)
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[Publications] Yoshiji Takemoto: "Stereospecific 1,3-Migration of an Fe(CO)3 Group on Acyclic Conjugated Polyenes : Application to Remote and Iterative Asymmetric Induction"The Journal of Organic Chemistry. 66. 6116-6123 (2001)
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[Publications] Yasutaka Baba: "Asymmetric Total Synthesis of Halicholactone"The Journal of Organic Chemistry. 66. 81-88 (2001)
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[Publications] Toshifumi Minami: "Aromatase Inhibitory Activities of Standishinal and the diterpenoids from the Bark of Thuja standishii"Planta. Medica.. (In press). (2002)
