ゲノムのピンポイント修飾を目指したDNA配列特異的な官能基転移反応の検討

检查 DNA 序列特异性功能基团转移反应以实现基因组的精确修饰

• 批准号: 15659004
• 负责人: 佐々木 茂貴
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15659004/
• 关键词: S-ニトロシル; S,N-転移反応; N-ニトロシル; 脱アミノ化; 点変異; 遺伝子修復; 官能基転移; オリゴヌクレオチド; S-ニトロシル; S,N-転移反応; N-ニトロシル; 脱アミノ化; 点変異; 遺伝子修復; 官能基転移; オリゴヌクレオチド

がん遺伝子の例で示されるようにわずか1個の塩基の変化で、たんぱく質機能が大きく変化する。本研究は、このような塩基変換を引き起こす化学反応を配列および塩基特異的にコントロールできる高機能分子を開発しようとするものである。本研究では、化学的に遺伝子機能を改変する新しい手法の開発を目的とした。平成15年度に6位に官能基を含む2-aminopurine nucleoside誘導体とシトシンとの反応を分子軌道計算で予測し、シトシン4-アミノ基にニトロシル基を転移するヌクレオシドアナログとしてS-ニトロシル-6-チオグアノシンを設計した。さらに、チオグアノシンを保護基を用いてDNAに組み込んだ後、SNAP(S-nitroso-N-acetylpenicillamine)と反応させることによりS-ニトロシル体に変換した。引き続きこのようにして合成した6-(S-ニトロシル)-置換-2aminopurineを含むDNAと標的位置にシチジン、5-メチルシチジン、アデノシン、グアノシン、チミジンを含む相補的DNAとの反応性を比較したところ、シチジンと5-メチルシチジン特異的に転移反応が速やかに起こることを確認した。平成16年度は,主に本反応による点変異誘起能について検討した。すでに、化学反応としては、シチジンあるいは5-メチルシチジンにニトロシル基が転移した標的DNAを酸性条件下1日-5日放置することによりシチジンからはdU(8%)とdC-diazoate^<15>(14%)が5-メチルシチジンからdT(42%)とd^mC-diazoate(13%)が生成することを見出している。そこで、平成16年度にはニトロシル転移DNAを鋳型とするポリメラーゼ反応による変異誘起について調べた。その結果、酸性条件下放置後のDNAは予想通りシチジンの変わりにアデノシンが取り込まれ変異が生じることが確認された。しかし、ニトロシル転移DNAそのものからは有意な変異は観測されなかった。引き続きポリメラーゼは基質特異性があることが知られているので、さらに異なるポリメラーゼによる検討の必要があるものと考えられる。結論として、本萌芽研究の期間内に従来まったく試みられていなかったニトロシル基の転移による配列および塩基特異的な変異誘起法の基礎を確立した。

如癌症基因的示例所示，蛋白质功能中只有一个碱基显着变化。这项研究旨在开发高性能分子，这些分子可以特异性地控制引起这种碱基转化的化学反应。这项研究旨在开发新方法以化学修改基因功能。在2003年，使用分子轨道计算和S-硝基糖基-6-硫代糖苷的2-氨基嘌呤核苷衍生物与含有功能组的含有官能团的反应被设计为核苷类似物，从而将硝基糖基组传递到胞糖基团至胞糖苷4-氨基4-氨基4-氨基4-氨基糖。此外，使用保护组将硫代氨酸掺入DNA中，然后通过与SNAP（S-硝基-N-乙酰基苯胺）反应，将其转化为S-硝基基形式。随后，含有6-（s-硝基） - 取代的-2aminoprine和含有胞苷，5-甲基胞二胺，腺苷，鸟苷，鸟苷和胸腺氨酸的6-（S-硝基） - 取代的-2氨基尿素和互补的DNA的反应性，并确认了转移性的速度和5个cy，并确认了cy的速度。在2004年，该反应主要研究了诱导点诱变的能力。作为一种化学反应，已经发现，通过将靶DNA与硝基基团离开苯甲酸或5天的5天，在酸性条件下从5T（42％）（42％）（42％）（42％）（42％）（5-meth^mcEr）（5-meth^mc-diayy）（5-meth）（5-meth^mc-diayy），从5-甲基环丁胺产生了DU（8％）和DC-diasoate^<15>（14％）（14％）（14％）。因此，在2004年，我们使用亚硝基转移DNA作为模板研究了聚合酶反应的诱变。结果，已经证实，在酸性条件下留在酸性条件下的DNA代替了胞苷，从而导致突变。但是，从硝基基转移DNA本身中未观察到明显的突变。由于随后已知聚合酶具有底物特异性，因此人们认为必须对不同聚合酶进行进一步研究。总之，建立了在这项胚胎研究过程中未尝试的亚硝基基团的序列和基本特异性诱变的基础。