異常に長い繰り返し配列のDNA上に金属イオンを解して自己集積する分子の開発

开发通过金属离子在异常长的重复 DNA 序列上自组装的分子

• 批准号: 20659003
• 负责人: 佐々木 茂貴
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20659003/
• 关键词: 繰り返しDNA配列; ヘキスト; マイナーグループ結合; 金属錯体; 協奏的結合; マイナーグルーブ結合

目的:遺伝子異常のなかで、異常に長い繰り返しDNA配列が関連している疾患が知られており、対応が困難な遺伝子標的として残されている。本研究では、DNA結合部位と金属結合部位を併せ持つリガンドを用いて金属を介して自己集積させることによって、繰り返しDNA配列の認識を目指す。結果:マグネシウムイオンとの錯体形成を介して、繰り返し配列のDNA上に集積することを期待し、アントラセノン骨格を基本に新たな錯体形成部位としてジオール基を含む新しいリガンドを設計した。平成21年度は、アントラセノン骨格に結合しているアルキル鎖がエチル基(Et-ligand)、ブチル基(Bu-ligand)およびヘキシル基(Hx-ligand)のものを合成し、ジオール基はトリエチレングリコールの末端に導入した。(1) メタノール中でのMg(II)との錯体形成定数(Ks)を求めたところ、リガンド:Mg(ID=2:1錯体を形成し、Ks=8.2 x10^2(ET-ligand), Ks=3.1 x10^3(Bu-ligand), Ks=3.8 x10^3(Hx-ligand)、であった。リガンドの水溶性を考慮するとアルキル鎖はブチル基が相応しいものと判断された。(2) ESI-MSにより錯体形成における金属の選択性とリガンド金属比を求めたところ、Mg(II)に対して選択的に2量体が形成されることが分かった。またCo(II)共存下では多量体の形成が示唆されたが、錯体の明確な成分比は求めることができなかった。(3) 2本鎖DNAとの結合をエチジウムブロマイド競合実験により評価したところ、ブチル体リガンドとヘキシル体リガンドがほぼ同程度の錯体形成能を示すことがわかった。以上の検討から、ジオール部分は付加的な錯体形成部位として作用していることを確認することができなかったが、DNAへの錯体形成においてはアルキル鎖の長さはブチル基が適当であることが分かった。

目的：在遗传异常中，已知与异常长的重复DNA序列相关的疾病，使其作为难以衡量的基因靶标。在这项研究中，我们的目标是使用具有DNA结合位点和金属结合位点的配体通过金属自组装反复识别DNA序列。结果：希望它能通过与镁离子复合形成在重复序列的DNA上积聚，含有二醇群的新配体被设计为基于旺氏骨干的新复合地层位点。在2009年，将与炭疽基链结合的烷基链与乙基（ET-ligand），丁基基（Bu-ligand）和己基团（HX-cligand）合成，并在三乙烯甘氨酸的末端引入了二醇基团。 （1）当确定甲醇中的Mg（ii）的复合物形成常数（Ks）时，形成了配体：Mg（ID = 2：1复合物，KS = 8.2 x10^2（ET-ligand）（ks = 3.1 x10^3（bu-cand），ks = 3.8 x10^3（ks = 3.8 x10^3（hx-ligigand）的求解。烷基链（2）使用ESI-MS确定复合物形成和配体金属比率时，发现将二聚体选择性地形成Mg（II），尽管在CO（II）的情况下建议了二聚体的形成。实验，发现丁基形式的配体和己基配体从上述研究中表现出几乎相同的复合形式。

项目成果

金属を介してDNA上に事故集積する低分子リガンドの効率的合成研究

通过金属在DNA上积累的小分子配体的高效合成研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 水田昭平

金属錯体形成により2量体化しDNA結合能を示す水溶性低分子リガンドの効率的合成

高效合成水溶性低分子量配体，通过金属络合物形成二聚化并表现出 DNA 结合能力

• 发表时间: 2009
• 作者: Brazier;J. A.;Onishi I.;Sasaki S.;井福隆史;水田昭平
• 通讯作者: 水田昭平