• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

ヘテロ会合による核酸の高感度検出を目指した新規DNAプローブの開発

Research Project

Project/Area Number 11J10029
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemistry related to living body
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

藤井 大雅  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
KeywordsH会合体 / Pseudoisocyanine / DNA / FRET / Cy5 / ヘテロH会合体 / 励起子相互作用 / Molecular Beacon / 消光能
Research Abstract

DNAを利用した色素会合体は遺伝病の診断に用いるDNA検出プローブや細胞内での核酸の動態を調べる蛍光ラベル化剤などに用いられている。この会合体は、利用するDNAの構造上そのほとんどが色素を垂直に積層させたH会合体を形成する。一般的にH会合体形成は色素の蛍光を抑制するため、これまでの研究では会合に伴う消光現象の利用に主眼が置かれていた。一方、色素間の配向に着目し、それを精密に制御する試みは皆無であった。そこで本研究では、非平面構造の色素を用いることで色素間の配向を変え、H会合体と異なる配向を持つ新たな色素会合体の調製を目指した。もし新たな性能が見出せれば、この色素会合体を利用した様々な応用が可能となるだけでなく、新たな会合体の配向制御法の一つになりえる。非平面な色素としてpseudoisocyanine(PIC)を用いてDNA二重鎖内での色素会合体を調製した。この会合体は吸収スペクトル上では典型的なH会合体の挙動であるにも関わらず、その蛍光は消光されず単量体の蛍光よりも長波長側に観察された。またその蛍光は会合数の増加に伴い長波長シフトし、最大で180nmものストークスシフトを持つことが分かった。さらに蛍光励起スペクトル及び時間分解蛍光スペクトルの結果から、この蛍光は会合体由来の蛍光であり、色素間の配向が通常のH会合体から捻じれているため許容となる禁制遷移発光であることが分かった。しかし、この蛍光は輝度が低くプローブやラベル化剤へ応用するためには蛍光のさらなる増幅が必要であった.そこでこのH会合体の蛍光の増幅にFRETを利用することにした。具体的には、Cy5をFRETのアクセプターとして用いることで、H会合体からのドナー蛍光を増幅した。その結果、Cy5への高効率なFRETにより会合体の蛍光は17倍も増幅され、輝度の増幅に成功した。以上より、PICを用いた蛍光性H会合体の調製に成功した。またこの蛍光はFRETにより増幅可能であり、蛍光性H会合体がDNA検出プローブやラベル化剤などへ応用可能なツールであることが明らかになった。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Reversed assembling of dyes in RNA duplex compared with those in DNA2012

    • Author(s)
      T. Fujii, M. Urushihara, H. Kashida, H. Ito, X. G. Liang, M. Yagi-Utsumi, K. Kato, H. Asanuma,
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 18 Issue: 42 Pages: 13304-13313

    • DOI

      10.1002/chem.201201956

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bulge-like Asymmetric Heterodye Clustering in DNA Duplex Results in Efficient Quenching of Background Emission Based on the Maximized Excitonic Interaction2012

    • Author(s)
      T. Fujii, Y. Hara, T. Osawa, H. Kashida, X. G. Liang, Y. Yoshida, H. Asanuma
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 18 Issue: 35 Pages: 10865-10872

    • DOI

      10.1002/chem.201201365

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coherent Interactions of Dyes Assembled on DNA (Review)2012

    • Author(s)
      Asanuma, H.; Fujii, T.; Kato, T.; Kashida, H.
    • Journal Title

      J. Photochem. Photobiol. C

      Volume: 13 Issue: 2 Pages: 124-135

    • DOI

      10.1016/j.jphotochemrev.2012.04.002

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of an Artificial Functional Nanomaterial with High Recognition Ability2012

    • Author(s)
      X. G. Liang, T. Mochizuki, T. Fujii, H. Kashida, H. Asanuma
    • Journal Title

      Natural Computing

      Volume: 11 Issue: 2 Pages: 231-238

    • DOI

      10.1007/s11047-012-9303-3

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A polycation-chaperoned in-stem molecular beacon system2012

    • Author(s)
      Asanuma, H.; Osawa, T.; Kashida, H.; Fujii, T.; Liang, X.G.; Niwa, K.; Yoshida, Y.; Shimada, N.; Maruyama, A.
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 48 Issue: 12 Pages: 1760-1762

    • DOI

      10.1039/c2cc16812j

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Femtosecond photoisomerization of azobenzene-derivative binding to DNA2011

    • Author(s)
      Chen, T.; Igarashi, K.; Nakagawa, N.; Yamane, K.; Fujii, T.; Asanuma, H.; Yamashita, M.
    • Journal Title

      Journal of Photochemistry and Photobiology A

      Volume: 223 Issue: 2-3 Pages: 119-123

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2011.08.007

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Cationic dye triplet as a unique "glue" that can connect fully matched termini of DNA duplexes2011

    • Author(s)
      Kashida, H.; Hayashi, T.; Fujii, T.; Asanuma, H.
    • Journal Title

      Chemistry-A European Journal

      Volume: 17 Issue: 9 Pages: 2614-2622

    • DOI

      10.1002/chem.201003059

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Unusual Fluorescent H-aggregation by Covalent Incorporation of Pseudoisocyanine into DNA Duplex2012

    • Author(s)
      Taiga Fujii, Hiromu Kashida, Yasuyuki Araki, Takehiko Wada, Hiroyuki Asanuma
    • Organizer
      第39回国際核酸化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2012-11-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Enhancement of excitonic interaction by asymmetric hetero dye-clustering in DNA duplexes for the efficient quenching of a fluorophore2011

    • Author(s)
      Taiga Fujii, Yuichi Hara, Takuya Osawa, Hiromu Kashida, Xingguo Liang, Yasuko Yoshida, Hiroyuki Asanuma
    • Organizer
      第38回国際核酸化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2011-11-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA骨格を利用したシアニン系新規色素会合体の開発2011

    • Author(s)
      藤井大雅・樫田啓・浅沼浩之
    • Organizer
      第5回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 非対称色素クラスターによる蛍光色素の高効率消光を目指した励起子相互作用の増大2011

    • Author(s)
      藤井大雅、原雄一、大澤卓矢、樫田啓、梁興国、吉田安子、浅沼浩之
    • Organizer
      第26回生体機能関連化学シンポジウム「若手フォーラム」
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-09-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 非対称色素クラスター形成による蛍光色素の高効率消光2011

    • Author(s)
      藤井大雅、原雄一、大澤卓矢、樫田啓、梁興国、吉田安子、浅沼浩之
    • Organizer
      第21回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪府)
    • Year and Date
      2011-07-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi