核酸と金属イオンの形成する化学結合に関する研究

核酸与金属离子形成化学键的研究

基本信息

批准号：
15750136
负责人：
田中好幸
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

项目摘要

本研究では生理活性を有したRNA分子の機能発現のメカニズムを、化学的観点から解析した。研究対象として、ハンマーヘッド型リボザイム(Hammerhead ribozymes:塩基配列特異的な切断反応を触媒するRNA酵素分子)の金属イオン結合モチーフの解析を行った。前年度までの研究では、RNA核酸塩基部に金属イオンが結合した場合の、^<15>N NMRスペクトル挙動(化学シフト値変異および金属-窒素間のJ-coupling)について研究し、金属イオン配位部位(窒素核)の化学シフト値変異幅を指標として配位結合とその他の結合が区別できることを提示し,論文発表を行った(J.Am.Chem.Soc.,2004,126,744.)。2004年になって他のグループが、本研究課題の成果(窒素核の化学シフト値変異幅による化学結合識別)を裏付ける内容の論文をJ.Am.Chem.Soc.誌に発表した(分子軌道計算、^<15>N NMRによる追試、各1報)。いずれの論文も、本研究課題の結果に触発された論文であり、本研究の成果論文(J.Am.Chem.Soc.,2004,126,744.)を、鍵となる論文として引用している。これらのデータと本研究成果を併せると、窒素核(核酸塩基)の化学シフト値変異幅による化学結合識別のための基準を確立することができた。またESI-マススペクトルによる核酸塩基と金属イオンの錯体形成の確認も行い、溶液中で核酸塩基と金属イオンが配位結合を形成しうることが示された。以上の結果はChem.Commun.誌にまとめられている。また本研究に関連して、Nucleic Acids Symp.Ser.および「核酸合成法とその応用(生物工学ハンドブック)」を執筆する機会を得た。

在本研究中，我们从化学角度分析了生理活性RNA分子的功能表达机制。作为研究课题，我们分析了锤头核酶（催化碱基序列特异性裂解反应的 RNA 酶分子）的金属离子结合基序。在我们去年的研究中，我们研究了金属离子与RNA核碱基结合时的^ 15 N NMR光谱行为（化学位移值变化和金属与氮之间的J耦合），并研究了金属离子构型。以位置位点（氮核）的化学位移值变化宽度为指标，可以区分配位键与其他键，并发表论文（J.Am.Chem.Soc., 2004, 126, 744）。 2004年，另一个小组在J. Am Calculation上发表了一篇论文，使用15 N NMR进行了后续测试，各1个报告。这两篇论文均受到该研究项目结果的启发，并引用了该研究成果的论文（J.Am.Chem.Soc., 2004, 126, 744.）作为关键论文。将这些数据与本研究结果相结合，我们能够根据氮核（核酸碱基）化学位移值的变化范围建立识别化学键的标准。我们还利用ESI-质谱法证实了核碱基和金属离子之间形成了配合物，并且表明核碱基和金属离子可以在溶液中形成配位键。上述结果总结于 Chem.Commun 杂志。与这项研究相关，我还有机会撰写《核酸 Symp.Ser》和《核酸合成方法及其应用（生物技术手册）》。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

田中好幸, 笠井康弘, 望月俊介, 脇坂昭弘, 森田勇人, 他8名: "Nature of the Chemical Bond Formed with the Structural Metal Ion at the A9/G10.1 Motif Derived from Hammerhead Ribozymes"Journal of the American Chemical Society. 126. 744-752 (2004)

Yoshiyuki Tanaka、Yasuhiro Kasai、Shunsuke Mochizuki、Akihiro Wakisaka、Hayato Morita 等 8 人：“Nature of the Chemical Bond Formed with the Structural Metal Ion at the A9/G10.1 Motif Derived from Hammerhead Ribozymes”美国化学会杂志. 126. 744-752 (2004)