側鎖修飾オリゴDNAのライゲーションによる高規則性高分子の合成と機能解析

通过侧链修饰寡聚 DNA 连接进行高度有序聚合物的合成和功能分析

基本信息

批准号：
11750763
负责人：
松浦和則
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Nagoya 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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、DNAの自己組織化により、ナノメーターサイズの超分子構造体を構築したり、DNA鎖に沿って機能原子団を並べたりする試みがなされている。一方、糖鎖は、集合体となることでより強くレクチンに認識されることが知られている。これまでに様々な糖クラスターモデルが開発されてきているが、糖クラスターを自己組織化により構築した例はあまり報告されていない。そこで本研究では、オリゴDNAに糖を任意の位置で結合したコンジュゲートを合成し、それを半分ずらした相補鎖とハイブリダイゼーションさせることにより、一定の空間配置をもつ糖クラスターをDNA鎖に沿って並べることを検討した。固相合成法にてガラクトースをもつオリゴDNA(20mer)を合成し、半分ずらし相補鎖とハイブリダイゼーションさせ、二重らせんを形成した。サイズ排除クロマトグラフィーにより、分子サイズを見積もったところ、半分ずらし相補鎖とハイブリダイゼーションさせることでDNA鎖が集合体を形成していることがわかった。次に、蛍光法によりFITC-RCA_<120>レクチンとの相互作用を検討したところ、DNAが自己組織化され糖クラスターを形成している場合、FITC-RCA_<120>に対してシグモイド型の濃度依存性を示して結合することがわかった。これは、糖クラスターが自己組織的に形成されるため、糖がレクチンに対して協同的に結合するためではないかと考えられる。これをHill plotにより解析したところ、結合定数K_a=5.5×10^4M^<-1>、Hill係数n=2.4と求められた。つまり、一つのレクチンあたり平均2.4個の糖ユニットが協同的に強く結合しているものと思われる。

近年来，人们尝试利用DNA自组装来构建纳米尺寸的超分子结构，并沿着DNA链排列功能原子团。另一方面，众所周知，当糖链形成聚集体时，凝集素会更强烈地识别糖链。尽管迄今为止已经开发了各种糖簇模型，但通过自组装构建糖簇的例子报道很少。因此，在这项研究中，我们合成了一种结合物，其中糖附着在寡聚DNA的任意位置，并将其与移动了一半的互补链杂交，从而产生了沿着DNA链具有固定空间排列的糖簇。将它们排列起来。通过固相合成法合成含有半乳糖的寡聚DNA（20mer），并与半位移互补链杂交形成双螺旋。当使用尺寸排阻色谱估计分子尺寸时，发现DNA链通过与移动一半的互补链杂交形成聚集体。接下来，我们利用荧光方法研究了与 FITC-RCA_<120> 凝集素的相互作用，发现当 DNA 自组装形成糖簇时，S 型的浓度相对于 FITC-RCA_<120> 凝集素发现：它们以依赖的方式结合在一起。这被认为是因为糖簇以自组织方式形成，并且糖与凝集素协同结合。当使用希尔图对其进行分析时，确定了耦合常数K_a=5.5×10^4M^<-1>和希尔系数n=2.4。换句话说，似乎每个凝集素平均有 2.4 个糖单元以合作方式牢固地结合在一起。