クエリ: 核酸とはなんですか?
文章: 核酸 核酸(かくさん)は、リボ核酸 (RNA)とデオキシリボ核酸 (DNA)の総称で、塩基と糖、リン酸からなるヌクレオチドがホスホジエステル結合で連なった生体高分子である。糖の部分がリボースであるものがRNA、リボースの2'位の水酸基が水素基に置換された2-デオキシリボースであるものがDNAである。RNAは2'位が水酸基であるため、加水分解を受けることにより、DNAよりも反応性が高く、熱力学的に不安定である。糖の 1'位には塩基(核酸塩基)が結合している。さらに糖の 3'位と隣の糖の 5'位はリン酸エステル構造で結合しており、その結合が繰り返されて長い鎖状になる。転写や翻訳は 5'位から 3'位への方向へ進む。
文章: 核酸医薬 天然のRNAやDNAの製剤としての問題点を改善するために様々な核酸アナログが報告されている。核酸分子のあらゆる部位が化学修飾の対象となりえる。核酸塩基部位に適切な化学修飾を施すと相補的な塩基配列を有する核酸との二本鎖形成や塩基対認識能を向上させることが可能である。また、糖部位を化学修飾することで二本鎖形成能を高め、ヌクレアーゼに対する耐性を獲得することが可能である。しかしながら核酸塩基部位や糖部位への化学修飾は多くの場合、多段階の合成ステップを必要とし、一般に全行程収率が低いという問題がある。また、糖部修飾によって獲得されるヌクレアーゼ耐性も不十分であることが多い。特に、オリゴヌクレオチドの全ての糖部を修飾すると核酸医薬としての重要な生理活性を失うことが多いので注意が必要である。例えば、全ての2'-位をメトキシ基やフッ素原子で置換するとRNase H活性やRNAi活性が失われる。リボース環の2'-位と4'-位が架橋されたLNAも同様である。これらの生理活性を保つためには天然型と修飾型のキメラ分子を用いることが多い。例えばsiRNAではプリン塩基には修飾を加えずピリミジン塩基の2'-OHを2'Fに修飾を加えるという方法を用いることがある。リン酸部位に化学修飾を施す場合、合成の出発原料として、安価な天然のヌクレオシドを容易に入手できるというメリットがある。中でも天然型オリゴヌクレオチドの2つの非架橋酸素原子の1つを別の原子や置換基に変換したリン原子修飾核酸は置換基の種類によって、脂溶性や水溶性などの性質や相補的な核酸との二本鎖形成能を制御でき、かつ十分なヌクレアーゼ耐性をほぼ確実に獲得できる。 文章: ウラシル 核酸を構成する 5種類の主な塩基(ウラシル、アデニン、グアニン、シトシン、チミン)のうち、ウラシルはリボ核酸 (RNA) 中に主に存在し、デオキシリボ核酸 (DNA) にはほとんど存在しない。DNA 中ではウラシルの代わりに、5位にメチル基が置換したチミンが存在している。 文章: グリコール核酸 DNAとRNAは、骨格としてそれぞれデオキシリボース及びリボースを持つが、GNAの骨格は、ホスホジエステル結合で繋がれたグリコールの繰り返し構造からなる。グリコールは3つの炭素原子から構成されるが、ワトソン・クリック塩基対を示す。GNAの2本鎖を融解させるには高い温度が必要であるため、GNA中のワトソン・クリック塩基対は、DNAやRNA中よりも安定である。恐らく核酸として最も単純な構造であるため、RNAの先駆けとも考えられている。 文章: ブーム法 (a)溶解/均質化。出発物質の溶解物は、例えば、出発材料をタンパク質分解酵素と界面活性剤洗剤の存在下で処理する等の工程によって得られる。(b)"(a)"の出発物質にカオトロピック物質とシリカビーズを添加シリカビーズにNAを結合させるために、出発物質の溶解物は、十分多くのカオトロピック物質と混合される。カオトロピック効果により、水溶液中を浮遊するNAが、ほぼ瞬時にシリカビーズに結合される。このようにして、シリカ - 核酸複合体が形成されている。 シリカ - 核酸複合体が形成される機序については、次節にて述べる。(c)シリカビーズの洗浄このステップでは、(b)のシリカビーズを汚染物質を除去するために数回洗浄する。洗浄の工程は、概ね以下の通り。(d)シリカビーズに結合した核酸を分離するシリカビーズに結合した核酸を、シリカビーズから分離する。洗浄された(そして、好ましくは乾燥した)シリカ - 核酸複合体バッファー中のカオトロピック物質の濃度が低いバッファ中にいれると、純粋なNAがバッファー中に溶出する。バッファとしては、TEバッファー、アクアbidestとして溶出緩衝液中カオトロピック塩の濃度の最適値は、核酸の種類(DNA/RNA,ds/ss,環状、線状等)に依存する。 文章: メルカプトプリン メルカプトプリンは対応する リボ核酸に変換される。すなわち6-MPリボ核酸はプリン核酸の生合成と代謝を阻害する。そのことにより、DNAとRNAの合成とそれらが関与する機能を阻害する。またメルカプトプリンはヌクレオチドの相互変換や糖たんぱく質の合成に干渉する。 文章: 核DNA 核DNA(かくディーエヌエイ、、nDNA)は、真核生物の細胞核に含まれるDNAである。核DNAは、真核生物のゲノムの大部分をコードし、残りはミトコンドリアや色素体が持つDNA(オルガネラDNA)がコードしている。ミトコンドリアのDNAが母系制であるのに対し、核DNAは、両親から遺伝情報を受け継ぐメンデルの法則を担っている。 文章: 変性 核酸は、核酸塩基の間の水素結合により二次構造(DNAの二重らせん構造やRNAの特徴的な折りたたみ構造)を保っている。この水素結合が破壊されると変性が起き、DNAでは二重らせんが2本の一本鎖に分離する(DNAの巻き戻しを参照)。 文章: デオキシリボ核酸 1869年: フリードリッヒ・ミーシャー(スイス)が白血球の核中からリン酸塩からなる化学物質(のちにDNAとされる)の抽出に成功。1871年にヌクレインという名で発表したが、彼はその役割を細胞内におけるリンの貯蔵と考えていた。(後にリヒャルト・アルトマン(ドイツ)によってヌクレインは核酸と改称される) 1885年: A.コッセルがアデニンを発見。86年にグアニン、93年にチミン、94年にシトシンも発見。 1909年: フィーバス・レヴィーンがリボースを構成糖とする核酸・RNAを発見。 1929年: 上述のフィーバス・レヴィーンがDNAの構成糖はデオシキリボースで、核酸にはDNAとRNAの2種類あることを発見。 1944年: オズワルド・アベリーらによって肺炎双球菌を用いて DNA が形質転換の原因物質であることが証明される。これはDNAが遺伝子本体であることを強く示唆したものであると理解された(当時、遺伝子の正体がDNAかタンパク質か論争が起こっていた)。 1952年: A.D.ハーシーとM.チェイスは、バクテリオファージを用いて、DNAが遺伝物質であることを直接に確認(ハーシーとチェイスの実験)。DNA が遺伝物質であることが決定的になる。 1953年: J.ワトソン、F.クリックがロザリンド・フランクリンやモーリス・ウィルキンスの研究データの提供によって DNA の二重らせん構造を明らかにした。 1956年: A.コーンバーグによってDNAポリメラーゼが発見される。コーンバーグはDNAポリメラーゼの精製にも成功している。 1957年: M.メセルソンとF.W.スタールによって DNA の半保存的複製が明らかにされる。 1967年: 岡崎令治らによって岡崎フラグメントが発見される。 1970年: H.スミスによって制限酵素 HindIIIが分離される。 1971年: ポール・バーグによって史上初の組み替えDNA実験を行った。発ガンウイルスの1種SV40のDNAを、ある種のバクテリアファージに組み替えることに成功。その後、実験室から漏れ出した大腸菌の危険性を指摘され、4年後アシロマ会議を主催する。 1975年: 上述のバーグの呼びかけでアシロマ会議開催。 文章: 核酸医薬 組織内に局所投与する場合は、核酸医薬は分子量が大きいため周囲への拡散性が小さく、注入局所に留まる傾向がある。また注入溶液による組織内圧の上昇、針の刺入による細胞膜への障害などにより投与された核酸医薬が直接細胞質に到達する。これは核酸医薬よりも巨大なサイズのプラスミドDNAを用いた場合でも認められる現象である。 文章: ブーム法 ブーム法(ブーム核酸抽出法)は、生体試料から核酸を単離するための固相抽出法の一つである。ブーム法の特徴は「シリカビーズに核酸(NA)を吸着させること」である。 文章: 核酸 DNAの場合、アデニン (A) とチミン (T)、グアニン (G) とシトシン (C) は水素結合を形成する。AT対が二つの水素結合を形成するのに対し、GC対は三つの水素結合を形成する。そのため、GC含有量が大きい領域では安定性が高まる。略号の A + T が W</b>eak の頭文字W、G + C が S</b>trong の頭文字Sとなっているわけである。 文章: 核化学 核化学(かくかがく、英語:nuclear chemistry)は原子核改変を扱う物理学の分野。原義は原子核反応で生成する人工放射性元素に関する無機化学である。しかし、発足当時はプルトニウムのようにトン単位で生成する核種が学問の中心にあったが、近年発見される新規人工放射性元素は半減期がmsec以下であり、且つ1つ2つと数えるほどしか生成しないので、すっかり原子核物理学である。あるいは放射化学のことをさしている場合が多い。 文章: 核酸医薬 Tekmira社がリポソームの脂質成分を徹底的にスクリーニングして開発したSNALPがよく知られている。膜融合活性に優れた独自のpH応答性カチオン性脂質を含み、エンドソーム内の酸性環境下で中性からカチオン性に変化して効率的に膜融合を誘起する特徴をもつ。パチシランはSNALPを用いて静脈内投与にて肝臓にsiRNAを送達してトランスサイレチン型アミロイドーシスを治療する核酸医薬である。 文章: 核酸医薬 核酸医薬の分子標的薬内での位置づけを述べる。分子標的薬はある特定の蛋白質や遺伝子に特異的に結合し、その機能を制御する治療薬である。分子量によって低分子医薬品、中分子医薬品、高分子医薬品に分類される。高分子医薬品の代表例はモノクローナル抗体(抗体医薬品)であり中分子医薬品の代表例は核酸医薬である。 文章: 核酸 今まで二重螺旋のことばかり扱ってきたが、核酸には一重や、三重、四重螺旋も存在し、また部分的に二重螺旋を持つ三次構造も存在する。それらと比べ、単一の種類の螺旋分子の未変性温度およびpHは極めて低く、また⊿Tmは特徴的に低い(3~7°C)ので、他の構造とほとんど区別できる。