課題番号 ：S-16-KU-0029
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：核酸―タンパク質コンジュゲートの分子構造解析
Program Title (English) ：Molecular structural analysis of DNA-protein conjugate
利用者名（日本語） ：高原 茉莉, 神谷 典穂
Username (English) ：M. Takahara, N. Kamiya
所属名（日本語） ：九州大学未来化学創造センター
Affiliation (English) ：Center for Future Chemistry, Kyushu University

１．概要（Summary ）
本研究では、二種類の酵素反応を組み合わせることで得られる新規核酸-酵素コンジュゲートの機能解析を行っている。一段階目の酵素反応でコンジュゲート形成部位となる特殊修飾ヌクレオシドを核酸に導入するが、核酸部位における特殊修飾ヌクレオシド構成比の詳細分析が、その後に得られるデータの解釈と構造-機能相関に必須である。そこで、ナノテクPFの支援の下、コンジュゲートにおけるDNA一本鎖あたりの修飾ヌクレオシド数の定量分析を行うことで、更なる研究の展開を図る。

２．実験（Experimental）
新規特殊修飾ヌクレオシド導入核酸の構造解析を目的とし、まずは修飾核酸を加水分解酵素で分解し、ヌクレオチド単位まで分解した。その後、各種ヌクレオチを含むサンプルをLC-micrOTOF (ナノテクPF) にアプライし、各ヌクレオチドの分離と定性、定量を同時に行い、DNA一本鎖あたりの導入されたヌクレオチドの定量解析を実施した。

３．結果と考察（Results and Discussion）
LC-micrOTOFから得られたUV-Visクロマトグラムとその溶出位置の質量分析結果から、新規特殊修飾ヌクレオシドの溶出位置を同定した。溶出位置を同定したことにより、DNA一本鎖あたりの修飾ヌクレオシド数を定量可能となり、酵素反応における修飾ヌクレオシド濃度をDNAに対して増加させることで、修飾数が定量的に増加することが示唆された。

４．その他・特記事項（Others）
参考文献
1. M.Takahara, K. Hayashi, M.Goto, N. Kamiya, “Tailing DNA aptamers with a functional protein by two-step enzymatic reaction”, J. Biosci. Bioeng., 116, 660-665 (2013).
2. M. Takahara, H. Hayashi, M. Goto, N. Kamiya, “Enzymatic conjugation of multiple proteins on a DNA aptamer in a tail-specific manner”, Biotechnol. J., 11, 814-823 (2016).

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
・論文
M. Takahara, G. A. L. G. Budinova, H. Nakazawa, Y. Mori, M. Umetsu, N. Kamiya, “Salt-Switchable artificial cellulase regulated by a DNA Aptamer”, Biomacromolecules, 17, 3356-3362 (2016) (2016).
・学会発表
「細胞染色を指向した新規DNA-タンパク質複合化法の開発」高原茉莉、若林里衣、後藤雅宏、神谷典穂、日本化学会第97春季年会　平成29年3月19日、慶応義塾大学 日吉キャンパス　　　　他2件

６．関連特許