５－ブロモウラシルを用いたＤＮＡ内電子移動のｉｎ　ｖｉｖｏ検知手法の確立

5-溴尿嘧啶体内DNA内电子转移检测方法的建立

基本信息

批准号：
16J03092
负责人：
橋谷文貴
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者が所属する研究室ではDNA鎖に5-ブロモウラシル（以下BrU）を組み込み、DNA内電子移動の検知やDNA-タンパク質相互作用の研究を行っている。BrUは電子移動によって還元されウラシルラジカルを生じるため、申請者は紫外線照射によって誘起されたDNA内電子移動をウラシルラジカルからの生成物（主にウラシル）として検知してきた。申請者は今年度の研究においてBrUを用いたDNA-タンパク質相互作用の解析に主眼を置き、ミトコンドリアのTFAMとDNAの相互作用を検討した。TFAMはミトコンドリアのDNAパッキングタンパク質であり、ミトコンドリアDNAの転写、複製、安定性付与に関わっている。TFAMとDNAの結晶構造は解析されておりTFAM中のいくつかの芳香族アミノ酸がDNAと近接することが報告されている。芳香族アミノ酸への光照射はDNAへの電子移動を誘起するため、申請者はBrUを含んだDNAとリコンビナントTFAMを用意しこれらの複合体を用いてTFAM-DNA間の電子移動を検討した。実験の結果、TFAMは配列非依存的にDNAと結合し光照射によって電子移動を起こすことが判明した。またDNA内電子移動は光損傷塩基、チミンダイマーの修復に関わることから、TFAMからの電子移動によるチミンダイマーの光修復を検討したところわずかながら修復効率の向上が確認された。ミトコンドリアにおけるチミンダイマーの修復経路はよくわかっておらずヌクレオチド除去修復は否定されている。本研究の結果からTFAMがチミンダイマーの修復を行っており、これによりミトコンドリアDNAの安定性に関与していることが示唆された。

申请人属于的实验室将5-溴化物（以下称为BRU）纳入DNA链中，并研究了DNA和DNA蛋白相互作用中电子转移的检测。由于通过电子转移减少BRU以产生尿嘧啶自由基，因此申请人已检测到通过紫外线辐射引起的DNA中的电子转移，作为来自尿嘧啶自由基（主要是尿嘧啶）的产物。申请人专注于在今年的研究中使用BRU分析DNA蛋白相互作用，并检查了线粒体TFAM和DNA之间的相互作用。 TFAM是一种线粒体DNA填料蛋白，参与线粒体DNA的转录，复制和稳定性。已经分析了TFAM和DNA的晶体结构，据报道，TFAM中的几种芳族氨基酸与DNA紧邻。因为芳香氨基酸的光照射会诱导电子转移到DNA，所以申请人准备了含有BRU和重组TFAM的DNA，并使用这些复合物研究了TFAM和DNA之间的电子转移。实验表明，TFAM以序列非依赖性方式与DNA结合，并在光照射下引起电子转移。此外，由于DNA中的电子转移参与了受到损伤的碱和胸腺二聚体的修复，因此当我们通过TFAM的电子转移研究了胸腺二聚体的照相台时，我们确认修复效率略有提高。众所周知，线粒体中胸腺二聚体的修复途径已被众所周知，核苷酸切除修复已被拒绝。这项研究的结果表明，TFAM修复了胸腺二聚体，这有助于线粒体DNA的稳定性。