核酸の光損傷を修復する人工フォトリアーゼの開発

开发人工光裂合酶修复核酸光损伤

• 批准号: 10771249
• 负责人: 青木 伸
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10771249/
• 关键词: 核酸; 紫外線; 損傷; フォトリアーゼ; 大環状ポリアミン; 亜鉛錯体; 修復; リボフラビン

細胞に紫外線を照射すると、核酸のポリヌクレオチド鎖中で隣接する2つのチミジンの間で光[2+2]環化反応が進行し、cis-syn配置のシクロブタン型光二量体(T[c,s]T)が主成績体として生成する。このような変異はDNA複製の際の欠失や付加の原因となり、細胞死や突然変異を誘発する。シクロブタン環を開裂させて修復する酵素であるDNAのフォトリアーゼの機能を有する人工化合物は、新薬のリード化合物として期待される。大環状テトラアミン-亜鉛(II)錯体(ZnL)は中性水溶液中でチミジンを選択的に認識して、イミド窒素アニオン-亜鉛配位結合に基づく安定な複合体を生成する。申請者は、ZnLのチミジリル(3'-5')チミジン(d(TpT))の光[2+2]環化反応におよぼす影響を検討した。紫外線の照射下では、d(TpT)とT[c,s]Tとの間で平衡が生ずる。2つの亜鉛錯体を架橋した複核錯体(Zn_2L)が、d(TpT)とより安定な複合体を生成してd(TpT)の光環化反応を阻害するのと同時に、この平衡をd(TpT)へ著しく片寄らせることが判った。この成果により、申請者は平成11年度錯体化学研究会「研究奨励賞」を受賞した。さらに平成11年度は、Zn_2Lおよびリボフラビン(FAD)存在下でT[c,s]Tの光開裂反応を検討した。単核亜鉛錯体は、FADとも複合体と生成するので、複核錯体Zn_2LはT[c,s]TおよびFADと1:1:1で三元複合体(Zn_2L=T[c,s]T=FAD)を生成すると考えられる。申請者は、FADを照射して生成する光励起FAD^★から、T[c,s]Tへの複合体内エネルギー移動によるT[c,s]Tの開裂が加速されると考え、実験を行った。しかし、反応加速は亜鉛錯体に由来する程度にとどまり、FADによる加速効果は認められなかった。そこで現在FADの還元型、FADH_2による加速効果を検討している。

当细胞受到紫外线照射时，核酸多核苷酸链中两个相邻胸苷之间发生光[2+2]环化反应，产生具有顺式-顺式构型的环丁烷型光二聚体（T[c，s ]T) 作为主要结果体生成。此类突变会导致 DNA 复制过程中的缺失或添加，从而导致细胞死亡和突变。一种具有DNA光裂合酶（一种裂解和修复环丁烷环的酶）功能的人造化合物有望成为新药的先导化合物。大环四胺-锌(II)络合物(ZnL)选择性识别中性水溶液中的胸苷，形成基于酰亚胺氮阴离子-锌配位键的稳定络合物。申请人研究了ZnL的胸苷基(3'-5')胸苷(d(TpT))对光[2+2]环化反应的影响。在紫外线照射下，d(TpT) 和 T[c,s]T 之间出现平衡。双核配合物(Zn_2L)是两个锌配合物之间的桥梁，它与d(TpT)形成更稳定的配合物并抑制d(TpT)的光环化反应，同时改变这种平衡为d(TpT)发现明显偏向。由于这一结果，申请人于1999年获得了配位化学研究组的“研究鼓励奖”。此外，1999年，我们研究了Zn_2L和核黄素（FAD）存在下T[c,s]T的光裂解反应。由于单核锌配合物也与FAD形成配合物，因此双核配合物Zn_2L与T[c,s]T和FAD按1:1:1的比例形成三元配合物（Zn_2L=T[c,s]T=法德）。申请人进行了一项实验，相信由于复合物内从通过照射FAD产生的光激发FAD^★到T[c,s]T的能量转移，T[c,s]T的裂解会被加速。然而，反应加速仅归因于锌络合物，并没有观察到FAD的加速效果。因此，我们目前正在研究FADH_2（FAD的简化形式）的加速效果。

项目成果

S.Aoki et al: "Efficiant lnhibition of Photo[2+2]cycloaddition of Thymidilyl(3'-5')thyomidire and Proriction of Phorisplittig of the cis-syn Clyolobutome Thymine Dimer by Dimeric Zinc(II)-Cyclon Complexes Containing m-and p-xylyl spacers (Cyclon=1-4,7,10-

S.Aoki 等人：“含有 m- 的二聚锌 (II)-Cyclon 复合物可有效抑制胸苷基 (3-5) thyomidire 的光[2 ​​2]环加成，并抑制顺式 Clyolobutome 胸腺嘧啶二聚体的 Phorisplittig

X-H Bu et al: "The First Dicopper(II) Complex of a Now Bis(1.5.9-triazacyclododelane) Ligand Synthesis, Crystal Structure and Magnetic Coupling of the Complex"Inorganica Chimica Acta. 298(1). 50-56 (2000)

X-H Bu 等人：“双(1.5.9-三氮杂环十二烷)配体的第一个二铜(II)络合物的合成、络合物的晶体结构和磁耦合”Inorganica Chimica Acta。

Y.Yamaguchi et al: "Dynamics of Carbohydrate Chains Attached to the Fc Portion of immunoglobin G as Studied by NMR Spectroscopy Assisted by selective C^<13> Labeling of the Glycans"Journal of Biomolecular NMR. 12(3). 385-394 (1998)

Y.Yamaguchi等人：“通过选择性C 13 标记聚糖的NMR光谱法研究连接到免疫球蛋白G的Fc部分的碳水化合物链的动力学”生物分子NMR杂志。

S.Aoki et al: "The First Selective and Efficiant Transport of lmido Containing Nucleosog and Nucleotides by Lipophilic Cyclen-zinc(II) conplexos(Cycle=1.4)10-Tetraazacy clododecan" J. Am. Chem. Soc. 120・39. 10018-10026 (1998)

S. Aoki 等人：“首次通过亲脂性 Cyclen-zinc(II) 复合物（Cycle=1.4）10-四氮杂氯十二烷选择性且有效地运输含核糖和核苷酸”J. Am. 120・39。 10018-10026 (1998)

S.Aoki et al: "three-dimensional supermolecules Assembled from a Tris(Zn^<2+>-cyclon)Complex and D1 and Trianionic Cyanuric Acid in Aqueous Solution"Journal of the American Chemical Society. 122(3). 576-584 (2000)

S.Aoki等人：“在水溶液中由Tris(Zn^2-cyclon)络合物和D1和三聚氰酸组装而成的三维超分子”美国化学会杂志。