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DNAデバイスの作成とリアルタイムAFMによるその動的挙動の解析

Research Project

Project/Area Number 06J02251
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田代 竜  Kyoto University, 大学院・理学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
KeywordsDNA / 光反応 / 分子デバイス / DNAデバイス / 電子移動 / AFM / Sso7d / DNA aptamer / DNAの構造 / チミンダイマー
Research Abstract

DNAの2本鎖形成能を分子デバイスへと利用する試みが近年盛んに行われている。光反応によるDNA損傷を効率よく引き起こすことは、光照射によりDNAの2本鎖の解離を誘導することが可能となりDNAを利用した分子デバイスの作成に有用であると考えた。DNAのチミンの誘導体であるブロモウラシルやヨードウラシルは配列によっては非常に強い光反応性を示す。光反応をDNAデバイスへと利用するために、ヨードウラシルの光反応性について調べた。ブロモウラシルの反応においてグアニンがブロモウラシルに対し電子供与体となることを明らかにしている。ヨードウラシルの反応においてもグアニンとヨードウラシルの距離を変えて反応させたところブロモウラシルと反応性において非常に類似性があることが分かった。例えば、GAAIUという配列で最も反応性が強いことが分かり、これよりも距離が遠くなると反応性は距離に依存して減少することを明らかにした。これは電子移動が電子供与体と受容体との距離に依存するためであり、ヨードウラシルの反応性も電子移動により反応が進行することを意味している。GAAIUよりも距離が短い場合、ヨードウラシル反応性が低くなったがこれは電荷分離後の逆電子移動反応によるためであることが分かった。さらに、ブロモウラシルとは異なる点としてヨードウラシルの光反応には電子移動の他にもホモリシスにより反応が進行することも明らかにした。グアニンがヨードウラシルに電子を与えるほど近い位置に存在している場合は、ヨードウラシルが電子を受け取りヘテロリシスにより、ヨードー炭素間の結合が脱離するが、グアニンが近傍の配列に存在しない場合、ホモリシスが主な反応経路になることを明らかにした。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results)

  • [Journal Article] Photoreaction of Iodouracil in DNA duplex; C-I bond is Cleaved via Two Different Pathways "Homolysis and Heterolysis"2008

    • Author(s)
      Tashiro, R.; Nakamura, K.; Sugiyama, H
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters 49

      Pages: 428-431

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photochemical Determination of Different DNA Structures.2007

    • Author(s)
      Xu, Y., Tashiro, R., Sugiyama, H.
    • Journal Title

      Nature Protocols 2

      Pages: 78-87

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Photoreactivation of DNA by an Archaeal Nucleoprotein Sso7d.2006

    • Author(s)
      Tashiro, R., Wang A.H.-J., Sugiyama, H.
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103

      Pages: 16655-16659

    • Related Report
      2006 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2024-03-26  

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