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単一分子・原子レベルの反応制御 生体機能分子の設計と精密分子認識に基づく反応制御

研究報告コード R990004264
掲載日 2001年2月6日
研究者
  • 齋藤 烈
研究者所属機関
  • 京都大学大学院工学研究科
研究機関
  • 京都大学大学院工学研究科
報告名称 単一分子・原子レベルの反応制御 生体機能分子の設計と精密分子認識に基づく反応制御
報告概要 新規DNA認識素子のデザイン,DNAの任意サイトをアルキル化するドラッグの開発,非天然型人工DNAの合成,DNAの部位特異的反応の設計と制御,DNAの局所構造依存型電子移動,DNAの反応性マッピングなどの研究を通じて,化学とバイオサイエンスに跨る新しい21世紀の化学の芽を創出する。実用的には,抗癌剤や遺伝子診断薬の開発,バイオテクノロジーの新手法開発を目的とする。主な研究項目と成果を次に示した。
1)任意の塩基配列をアルキル化する次世代ドラッグのデザイン(数種の天然抗腫瘍性物質によるDNAの特異的分子認識と切断の機構の解明)。
2)DNAの部位特異的反応の設計と制御。
3)非天然型DNAの合成と機能性オリゴヌクレオチドの開発。
4)DNAの光電子移動機構の理論的解明と光DNA切断分子の開発。
5)DNAのHOMOのマッピング。
6)DNAの光連結手法の開発。
7)抗癌剤のアンプリファイアーの開発。
研究分野
  • 腫ようの治療一般
  • 抗腫よう薬の基礎研究
  • 遺伝子操作
  • 遺伝子発現
  • 遺伝子の構造と化学
関連発表論文 (1)Ab Initio Molecular Orbital Study of Model Compounds of Binuclear Active Site in Cytochrome Oxidase, Y. Yoshioka, S. Kubo, K. Yamaguchi, and I. Saito, Chem. Phys. Lett., 294, 459-467 (1998).
(2)Sequence Dependent Photoreduction of 5-Bromouracil-Containing Oligonucleotides via ElectronTransfer, K. Fujimoto, H. Sugiyama and I. Saito, Tetrahedron Lett., 39, 2137-2140, (1998).
(3)p-Cyano Substituted Benzophenone as an Excellent Photophore for One-Electron Oxidation of DNA, K. Nakatani, C. Dohno, T. Nakamura and I. Saito, Tetrahedron Lett., 39, 2779-2782 (1998)
(4)p-Cyano Substituted 5-Benzoyldeoxyuridine as a Novel Electron-Accepting Nucleobase for One-Electron Oxidation of DNA, K. Nakatani, K. Fujisawa, C. Dohno, T. Nakamura and I. Saito, Tetrahedron Lett., 39, 5995-5998 (1998).
(5)Stabilization of Hoogsteen Base Pairing By Introduction of NH2 Group at the C8 Position of Adenine, K. Kawai, I. Saito and H. Sugiyama, Tetrahedron Lett., 39, 5221-5224 (1998).
(6)Product Analysis of GG-Specific Photooxidation of DNA via Electron Transfer 2-Aminoimidazolone as a Major Guanine Oxidation Product, K. Kino, I. Saito and H. Sugiyama, J. Am. Chem. Soc., 120, 7373-7374 (1998).
(7)Facile Synthesis of Puromycin-Tethered Oligonucleotides at the 3'-End, S. Ikeda, I. Saito and H. Sugiyama, Tetrahedron Lett., 39, 5975-5978 (1998).
(8)Highly Selective DNA Alkylation at 5' GG3' Sequences by an Aglycon Model of Pluramycin Antibiotics through Preferential Intercalation into GG Step, K. Nakatani, A. Okamoto, T. Matsuno and I. Saito, J. Am. Chem. Soc., 120, 11219-11225 (1998).
(9)Mapping of the Hot spots for DNA Damage by One-Electron Oxidation: Efficacy of GG Doublets and GGG Triples as a Trap in Long-Range Hole Migration, I. Saito, T. Nakamura, K. Nakatani, Y. Yoshioka, K. Yamaguchi and H. Sugiyama, J. Am. Chem. Soc., 120, 12686-12687 (1998).
(10)Structural Studies of a Parallel-Stranded DNA Duplex Incorporating Isoguanine: Cytosine and Isocytosine: Guanine Base Pairs by NMR, X.-L. Yang, H. Sugiyama, S. Ikeda, I. Saito and A.H.-J. Wang, Biophys. J., 75, 1163-1171 (1998).
(11)Possibility of GC-CG Trnsversion Induced by Guanine Oxidation Product, Imidazoolone, K. Kino, I. Saito and H. Sugiyama, Nucleic Acids Sym. Series., No. 39, 51-52 (1998).
(12)Analysis of Photoinduced Electron-transfer Reaction through the Oligonucleotides containing Cyanobezophenone-substituted 2'-Deoxyuridine, C. Dohno, K. Nakatani, T. Nakamura, K. Fujisawa and I. Saito, Nucleic Acids Sym. Series., No. 39, 41-42 (1998).
(13)Conformation-dependent Photochemistry of 50Halouracil-containing DNA: Spcific Ribose 2'-Hydroxylation in Z-Form DNA, K. Kawwai, H. Sugiyama and I. Saito, Nucleic Acids Sym. Series. No. 39, 99-100 (1998).
(14)Theoretical Studies of Decomposition Reactions of Dioxetane, Dioxetanone and Related Species. CT Induced Luminescence (CTIL) Mechanism Revisited, Y. Takano, T. Tsunesada, H. Isobe, Y. Yoshioka, K. Yamaguchi, and I. Saito, Bull. Chem. Soc. Jpn., 72, 213-225 (1999).650-653 (1999).
(15)Sequence-Specific DNA Alkylation by Hybrid Molecules between Segment A of Duocarmycin A and Pyrrole-Imidazole Diamide, Z. Tao, T. Fujiwara, I. Saito and H. Sugiyama, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 38,
(16)Site-Specific DNA Methylation and Apoptosis induced by Diabetogenic Streptozotocin, M. Murata, A. Takahashi, I. Saito and S. Kawanishi, Biochem. Pharm., 57, 881-887, (1999).
(17)Conformation Dependent Photochemistry of 5-Halouracil-Containing DNA: Stereospecific 2'α- Hydroxylation of Deoxyribose, K. Kawai, I. Saito, and H. Sugiyama, J. Am. Chem. Soc. 121, 1391-1392 (1999).
(18)Highly Efficient DNA Interstrand Cross-Linking Induced by Antitumor Antibiotic, Carzinophilin, T. Fujiwara, I. Saito, and H. Sugiyama, Tetrahedron Lett., 40, 315-318 (1999).
(19)Intrastrand 2'β Hydrogen Asbstraction of 5 1-Adjacent Deoxyguanosine by Deoxyuridine-5-yl in Z-Form DNA, K. Kawai, I. Saito, E. Kawashima, Y. Ishido and H. Sugiyama, Tetrahedron Lett., 40, 2589-2592 (1999).
(20)Replication in vitro and Cleavage by Restriction Endonuclease of 5-Formyluracil- and 5- Hydroxymethyluracil-ccontaining Oligonucleotides, Q.-M. Zhang, H. Sugiyama, I. Miyabe, S. Matsuda, K. Kino, I. Saito and S. Yonei, Int. J. Radiat. Biol., 75, 59-65 (1999).
(21)Mechanistic Studies on Photoinduced Cross-Linking and Specific Cleavage at Guanine by Dibenzoyldiazomethane-Oligodeoxynucleotide Conjugate,K. Nakatani, S. Sando, and I. Saito, Bioorganic Chem. 22, 227 (1999).
(22)Rational Design of Sequence-Specific DNA Alkylatiing Agents Based on Duocarmycin A and Pyrrole- Imidazole Hairpin Polyamides, Z.-F. Tao, T. Fujiwara, I. Saito and H. Sugiyama, J. Am. Chem. Soc., 121, 4961-4967 (1999).
(23)Photochemical Halogen-Exchange Reaction of 5-Iodouracil-Containing Oligonucleotides, K. Kawai, I. Saito, and H. Sugiyama, Tetrahedron. Lett., 40, 5721 (1999).
(24)Water-Soluble 2-Amino-1,8-naphthyridine as a novel DNA Binding Photosensitizer for One-Electron Oxidation of DNA, K. Nakatani, S. Sando, K. Yoshida and I. Saito, Tetrahedron. Lett., 40, 6029 (1999).
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「単一分子・原子レベルの反応制御」研究代表者 齋藤 烈(京都大学大学院工学研究科)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 齋藤 烈. 単一分子・原子レベルの反応制御 生体機能分子の設計と精密分子認識に基づく反応制御. 戦略的基礎研究推進事業 平成10年度 研究年報,1999. p.345 - 349.

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