ショートRNAによる干渉を利用した遷移金属触媒反応の制御

Regulating Transition-Metal Catalysis through Interference by Short RNAs.

• Sydnee A Green
• Hayden R Montgomery
• Tyler R Benton
• Neil J Chan
• Hosea M Nelson

抄録

ここでは、生物学的媒体に適合し、小さな相補的核酸配列によって反応性を制御できる金-DNAハイブリッド触媒を発見したことを報告する。この触媒システムの開発は、新規な金を介在させた塩基対の発見によって可能になった。私たちは、AuがC-Tミスマッチを含むDNAに結合することを発見しました。Au-DNA触媒の潜伏状態では、Auイオンはミスマッチによって隔離され、配位的に飽和し、触媒的に不活性になる。潜在触媒のオリゴヌクレオチド骨格に相補的なRNAまたはDNA鎖を添加すると、触媒活性が誘導され、Au触媒によるヒドロアミノ化反応によって形成される蛍光生成物の生成が7倍に増加する。この触媒システムのさらなる開発により、合成生物学的システムに利用可能な化学空間が広がるだけでなく、遺伝子転写による遷移金属触媒の時間的・空間的な制御も可能になると考えられる。

Herein we report the discovery of a Au -DNA hybrid catalyst that is compatible with biological media and whose reactivity can be regulated by small complementary nucleic acid sequences. The development of this catalytic system was enabled by the discovery of a novel Au -mediated base pair. We found that Au binds DNA containing C-T mismatches. In the Au -DNA catalyst's latent state, the Au ion is sequestered by the mismatch such that it is coordinatively saturated, rendering it catalytically inactive. Upon addition of an RNA or DNA strand that is complementary to the latent catalyst's oligonucleotide backbone, catalytic activity is induced, leading to a sevenfold increase in the formation of a fluorescent product, forged through a Au -catalyzed hydroamination reaction. Further development of this catalytic system will expand not only the chemical space available to synthetic biological systems but also allow for temporal and spatial control of transition-metal catalysis through gene transcription.

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