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非天然型塩基対創製への道のり

研究報告コード R013000466
掲載日 2003年10月1日
研究者
  • 平尾 一郎
研究者所属機関
  • 科学技術振興事業団 創造科学技術推進事業
研究機関
  • 科学技術振興事業団 創造科学技術推進事業
報告名称 非天然型塩基対創製への道のり
報告概要 地球上のすべての生物の遺伝情報には、A、G、C、T(U)の4種類の文字(塩基)が使われている。もし、この文字数を増やすことができれば、核酸やタンパク質中に新たなコンポーネントを導入することができ、種々の新規機能性バイオポリマーを作り出すことができる。この人工塩基を細胞内で機能させるには、複製・転写・翻訳において排他的選択性の高い塩基対を創製する必要がある。我々は、いろいろな概念を用いて種々の人工塩基対をデザイン・合成した。その中で、天然型の塩基対とは異なる水素結合様式と分子の形をもつ塩基対x-yとs-y(図1)は、それぞれ転写で非常に高い選択性を示した。このs-y塩基対を用いて、遺伝暗号を拡張することにより、鋳型DNA中にyを組み込み、転写・翻訳を行い、非天然型アミノ酸をタンパク質中に導入することに成功した(図2)。
画像

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研究分野
  • ピリミジン
  • プリン,プテリジン
  • 核酸一般
  • 分子遺伝学一般
  • 進化論一般
関連発表論文 (1)M. Ishikawa, I. Hirao, and S. Yokoyama Tetrahedron Lett. 41, 3931-3934 (2000).
(2)T. Ohtsuki, M. Kimoto, M. Ishikawa, T. Mitsui, I. Hirao, and S. Yokoyama Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98, 4922-4925 (2001).
(3)T. Fujiwara, M. Kimoto, H. Sugiyama, I. Hirao, and S. Yokoyama Bioorg. Med. Chem. Lett. 11, 2221-2223 (2001).
(4)M. Kimoto, K. Sakamoto, M. Shirouzu, I. Hirao, and S. Yokoyama FEBS Lett. 441, 322-326 (1998).
(5)I. Hirao, K. Madin, Y. Endo, S. Yokoyama, and A.D. Ellington J. Biol. Chem. 275, 4943-4948 (2000).
(6)I. Hirao, T. Ohtsuki, T. Mitsui, and S. Yokoyama J. Am. Chem. Soc. 122, 6118-6119 (2000).
(7)I.Hirao, T.Ohtsuki, T.Fujiwara, T.Mitsui, T.Yokogawa, T.Okuni, H.Nakayama, K.Takio, T.Yabuki, T.Kigawa, T.Yokogawa, K.Nishikawa and S. Yokoyama, Nature Biotechnology, 20, 177-182 (2002).
(8)D. Kiga, K. Sakamoto, K. Kodama, T. Kigawa, T. Matsuda, T. Yabuki, M. Shirouzu, Y. Harada, H. Nakayama, K. Takio, Y. Hasegawa, Y. Endo, I. Hirao, and S. Yokoyama, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 9715-9720 (2002).
(9)K.Sakamoto, A.Hayashi, A.Sakamoto, D.Kiga, H.Nakayama, A.Soma, T.Kobayash, M.Kitabatake, K.Takio, K.Saito, M.Shirouzu, I.Hirao and S.Yokoyama, Nucleic Acids Res., 30, 4692-4699 (2002).
(10)M.Kimoto, M.Shirouzu, S.Mizutani, H.Koide, Y.Kaziro, I.Hirao and S.Yokoyama, Eur. J. Biochem., 269, 697-704 (2002).
(11)I. Hirao, M. Kimoto, S. Yamakage, M. Ishikawa, J. Kikuchi and S. Yokoyama, Bioorg. Med. Chem. Lett., 12, 1391-1393 (2002).
(12)D.Kiga, K.Sakamoto, S.Sato, I.Hirao and S. Yokoyama, Eur. J. Biochem. 268, 6207-6213 (2001).
研究制度
  • 創造科学技術推進事業、横山情報分子プロジェクト/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 平尾 一郎. 非天然型塩基対創製への道のり. 創造科学技術推進事業 横山情報分子プロジェクトシンポジウム 「人工的な遺伝・細胞情報処理システムをめざして」 講演要旨集(研究期間:1996-2001),2001. p.11 - 29.

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