3本鎖認識コードの拡張を目的とする人工ヌクレオシドの創製

为了扩展三链识别码而创建人工核苷

基本信息

批准号：
05J06059
负责人：
谷口陽祐
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

非天然型3本鎖DNAの形成を目指して、ビシクロ型人工核酸(WNA:W-shaped nucleoside analogues)の芳香環部分を種々に変換した新規WNA誘導体の合成を行った。これまでの結果を踏まえて、芳香環部分の大きさはベンゼン環くらいか、ベンゼン環に置換基を有するぐらいの大きさが適当であることを考慮して、新規WNA誘導体の分子設計を行った。設計した人工核酸を有機合成して、3本鎖形成オリゴヌクレオチドに導入し、3本鎖形成能の評価をゲルシフトアッセイにより評価した。合成した化合物の中で、芳香環部分にピリジン環を有するWNA-βT誘導体が、親和性は弱いものの全ての配列でミスマッチサイトであるTA塩基対を比較的選択的に認識した。このことにより、完全では無いが認識の一般性を有するWNA誘導体を見いだすことに成功した。また、メチル基を有するWNA誘導体を含んだオリゴヌクレオチドが3本鎖DNA形成能と、2本鎖DNAへのクロスインベージョン能を有することが明らかとなった。この鎖交換反応は非常に早く起こり、WNA誘導体を含むオリゴヌクレオチド(3本目の鎖)が2本鎖DNAに作用すると、2本鎖DNAがはがれ、それと同時に3本目の鎖とピリミジン鎖とがパラレル型2本鎖DNAを形成する。その後、プリン鎖と相互作用して3本鎖DNAを形成していることが明らかとなった。また、渡米先の研究室において、新規認識塩基の分子設計および合成を行い、人工的に合成した核酸誘導体をオリゴヌクレオチドに組み込むことにより、グアニンあるいはアデニンを選択的に認識する人工塩基の開発に成功した。

为了形成不自然的三链DNA，通过将Bicyclo型人工核酸（WNA）的芳族环部分转化为各种转换来合成新型的WNA衍生物。考虑到迄今为止的结果，我们已经设计了一种新型WNA衍生物的分子设计，考虑到芳环部分的大小与具有取代基组的苯环或苯环大小相同。将工程化的人工核酸有机合成并引入三链寡核苷酸，并通过凝胶移位测定法评估了三链形成能力的评估。在合成的化合物中，芳香环部分中具有吡啶环的WNA-βT衍生物相对选择性地识别ta碱基对，尽管它们具有较弱的亲和力，但它们是所有序列中的不匹配位点。这导致成功发现了不完整但具有一般认可的WNA衍生物。还揭示了含有甲基的WNA衍生物的寡核苷酸具有形成三链DNA并交叉染色为双链DNA的能力。这种链交换反应发生很快，并且当含有WNA衍生物作用的寡核苷酸（第三条）在双链DNA上时，将双链的DNA剥离，同时第三条链和四明链形成平行双链DNA。然后发现它与嘌呤链相互作用以形成三链DNA。此外，通过在我们前往美国的实验室中设计和合成新的识别库，我们成功地开发了一种人工碱，通过将人为合成的核酸衍生物掺入寡核苷酸中，选择性地识别鸟嘌呤或腺嘌呤。