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リボヌクレアゼ耐性2'-改変型ハンマーヘッドリボ酵素の運動特性
W A Pieken1, D B Olsen, F Benseler
1Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin, Abteilung Chemie, Göttingen, Federal Republic of Germany.
Science (New York, N.Y.)
|July 19, 1991
まとめ
2'-フッ素と2'-アミノ核酸で改変されたハンマーヘッドリボ酵素は,分解に対する安定性を高めています. いくつかの改変は,触媒効率をわずかに低下させますが,ニュクレアゼに対する耐性および血清分解を大幅に改善します.
科学分野:
- 分子生物学は分子生物学である.
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 化学合成とは,化学合成というものです.
背景:
- ハンマーヘッドリボ酵素は,治療的可能性を秘めた触媒性RNA分子である.
- RNAヌクレオチドの改変は,安定性と活性を含むリボ酵素の性質を変化させる可能性があります.
- 構造-活性関係を理解することは,リボ酵素工学にとって極めて重要です.
研究 の 目的:
- ハンマーヘッドリボジームを合成するために,2つのエクストクォーテシングル-フッ素と2つのエクストクォーテシングル-アミノヌクレオチドを含む.
- 触媒効率と安定性に対するこれらの変更の影響を評価する.
- リボジームの機能に対するニュクレオチド置換の特異的な効果を調査する.
主な方法:
- 改造されたオリゴヌクレオチドの自動化学合成.
- リボジームの触媒効率を測定するためのインビトロ運動測定法.
- 核酵素とウサギの血清の存在下におけるリボ酵素の安定性の評価.
主要な成果:
- 2つのエクストクォーテシングル-フッ素ウリジン,2つのエクストクォーテシングル-フッ素シチジン,2つのエクストクォーテシングル-アミノウリジンは,触媒効率に最小限の影響を及ぼしました.
- 2 extquotesingle-aminocytidineの組み込みにより,リボジームの活性が約20倍減少しました.
- すべてのアデノシンを2つのエクストクォーテシングル-フッ素アデノシンに置き換えると,MgCl2-依存の触媒は廃止されたが,MnCl2-依存の活性の一部は維持された.
- 改変されたリボ酵素は,リボヌクレアースとウサギの血清分解に対する抵抗性が著しく増加した (1000倍以上の安定化).
結論:
- 2 extquotesingle-fluoroと2 extquotesingle-aminoの改変は,触媒活動を完全に廃止することなく,リボジームの安定性を高めることができます.
- 特定のヌクレオチドの置換,特にアデニン残基では,ハンマーヘッドリボジーム機能に重大な影響を与える可能性があります.
- これらの改変されたリボ酵素は,改善された核酵素抵抗性により,治療用途の有望性を示しています.