2001 Fiscal Year Annual Research Report
化学―酵素法による機能性修飾DNAの大量合成法の開発と新規触媒DNA創製への応用
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13480183
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
沢井 宏明 群馬大学, 工学部, 教授 (70012648)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾崎 広明 群馬大学, 工学部, 助教授 (90211820)
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| Keywords | 核酸 / DNA / 酵素合成 / 生体機能利用 / DNAポリメラーゼ / 5位置換チミヂン / 機能性DNA / 化学合成 |
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| Research Abstract |
機能性基を導入した修飾DNAの合成はこれまで、殆どがDNA合成機を用いた化学合成法によって行われてきた。もし、機能性基を導入した修飾DNAが酵素的に合成可能となれば、新しい機能性修飾DNAの創製が可能になると考えられる。本研究において、5位のα-位にメチレン基を有する種々の5位置換チミヂン誘導体を合成し、それらのDNAポリメラーゼによる酵素的取り込み、及び修飾DNAの鋳型活性について検討した。5位置換デオキシチミヂン誘導体は5位のメチルエステル部とジアミン類との反応で各種の置換基を導入し、種々のデオキシチミヂン誘導体を得た。さらに、これらのデオキシチミヂン誘導体より5'-三リン酸体とした。DNAポリメラーゼによるプライマー伸長反応を行った結果、いずれのDNAポリメラーゼを用いた場合でも、天然基質を用いた時には鋳型に対応する天然型DNAが効率よく生成した。一方、Tの代わりに修飾チミヂン誘導体の三リン酸体を基質に用いた場合、Tの箇所に修飾チミヂンが導入した修飾DNAが生成する事になる。Klenow断片、Taq, Tth DNAポリメラーゼでは一カ所のTあるいは2カ所連続したTの箇所での取り込み及び伸長反応が阻害され、対応する修飾DNAの酵素合成は不可能であった。一方、KOD Dash DNAポリメラーゼはこれらの修飾基質を取り込み、対応する修飾DNAを効率よく生成することが認められた。さらに、修飾DNAを鋳型に用いDNA伸張反応を行った結果、いずれの場合でも対応するDNAが生成し、DNA中の修飾部位も鋳型として読み通されていく事が明らかとなった。以上、KOD Dash DNAポリメラーゼは種々の5位置換ウリヂン誘導体を基質として受け入れることが出来、対応する修飾DNAの酵素合成が効率よく進行し、種々の機能性修飾DNAの合成に有用であることが明らかとなった。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] H.Ozaki, S.Momiyama, K.Yokotsuka, H.Sawai: "Post-synthetic functionalization of oligodeoxyribonucleotides at the 2'-position"Tetrahedron lett.. 42. 677-680 (2001)
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[Publications] H.Ozaki, M.Mine, Y.Ogawa, H.Sawai: "Effect of the terminal amino group of a linker arm and its length at the C5 position of pyrimidine nucleosides on the thermal stability of a DNA duplex"Bioorganic Chemistry. 29. 187-197 (2001)
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[Publications] K.Shinozuka, M.Onodera, H.Ikeda, H.Sawai: "Duplex Stabilizing Effect and Nuclease Resistant Property of Novel oligonucleotides Containing C-2 Branched Polyamine-Bearing Deoxyinosine Derivative"Chem.Lett.. 200-201 (2002)
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[Publications] M.M.Masud, A.N.Ozaki, F.Satou, T.Ohbayashi, H.Ozaki, H.Sawai: "Enzymatic synthesis of modified DNA by PCR"Nucleic Acids Res., Suppl 1. 21-22 (2002)
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[Publications] K.Shinozuka, Y.Nakashima, K.Shimizu, H.Sawai: "Synthesis and characterization of polyamine-based biomimetic catalysis as a artifical ribonuclease"Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids. 20. 117-130 (2001)
