シクロプロピルグアニンによるDNAホールトラップ反応の開発

研究課題名	シクロプロピルグアニンによるDNAホールトラップ反応の開発
レコードタイプ	研究実績報告
報告年度	2001
研究期間	2001-2001
研究課題番号	13875176
研究代表者	中谷和彦　 (ナカタニ,カズヒコ)　京都大学・工学研究科・助教授
研究代表者番号	70237303
研究機関	京都大学　研究機関番号：14301
研究種目	萌芽的研究　研究種目コード：400
研究分野[2]	合成化学　研究分野コード：474
キーワード	電子移動 / DNA / シクロプロピルグアニン / ラジカルカチオン
研究概要	近年、DNAを介する電子移動反応が、DNAの損傷、老化などの生物科学的側面からだけでなく、DNAワイヤなど、DNAを一種の「素子」として利用するという観点からも非常に注目を浴びている。我々の提案するシクロプロピルグアニンは、カチオンラジカル生成後直ちにシクロプロパン環がホモリシスしてメチレンラジカルが生成する。このシクロプロピルグアニンと、先に報告しているCNBPUを用いるホールの選択的生成システムと併用することにより、ホール移動の配列、距離依存性をESRで容易に検出できることになる。この新しいホール検出手法を確立することにより、さらに多角的かつ正確にホール移動機構を議論できる事が大いに期待された。シクロプロピル基を用いたラジカルカチオンの迅速トラップは、Silverman等のモノアミンオキシダーゼ阻害剤の研究で詳しく調べられている。即ち、シクロプロピルアミンが一電子酸化されラジカルカチオンが生成すると、シクロプロパン環がホモリシスして、イミニウムカチオンとメチレンラジカルに分解する。実際、HPLC分析により、シクロプロパン環が開環した生成物を単離同定する事に成功した。このシクロプロパン環の開裂速度は現在まで調べられていないが、対応するシクロプロピルアミンラジカルでは、非常に早く開裂反応が進行することが知られている。シクロプロピルグアニンは、デオキシグアノシンから誘導される2-フルオロイノシンにシクロプロピルグアミンを付加させることにより合成した。実験では「ホールトラップ位置」にある塩基Xをグアニン、メチルグアニンからシクロプロピルグアニンへ変化させたときの、ホール到達位置にあるGG重なり配列でのDNA切断バンド強度の変化を求めた。その結果、シクロプロピルグアニンが迅速にホールを捕捉することにより、シクロプロピルグアニンをXとして用いた場合、GGでのDNA切断は完全に阻害される事を実証した。