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プログラムされた核酸複合体を基体とする触媒デザインとそのシグナル増幅への応用

Research Project

Project/Area Number 12J09190
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

二村 朱香  熊本大学, 大学院自然科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsDNAコンジュゲート / 有機触媒 / シグナル増幅 / Michael付加反応
Research Abstract

本研究では、DNA複合体を反応場とする触媒反応系の確立を目的としている。DNAを足場とする反応として、Michael付加反応を選んだ。この反応を加速する有機触媒には、酸、塩基、および疎水部分を併せ持つという共通項がある。DNA構造の特性を利用すれば、酸、塩基が特定の疎水環境に適切に配置される理想的な酵素様環境を設計することが可能でる。本研究ではこれを核酸、タンパク質などの検出系におけるシグナル増幅反応として利用する。DNA複合体を反応の足場とすると、その構成要素の化学修飾によりあらゆる機能部位を導入でき、また複数の機能部位同士の距離、配向を自在に制御することが容易である。つまり、DNAに酸、および塩基部位を導入し、ターゲットの存在下でのみ両者が近づくよう設計すれば、DNAを基体として触媒環境を構築することができる。
本年度には、酸および塩基を導入したDNAコンジュゲートのライブラリーから酸と塩基の全組み合わせについて触媒能を検討した。結果、基質に対する付加反応は観測されたが、コンジュゲート特異的なシグナル増幅は見られていない。また基質や反応物に関してもライブラリを増やして検討を行ったが、狙った反応は未だ確認されていない。そこで、Michael付加反応ではなくホスホン酸ジエステルの分解反応に着目した。金属錯体がホスホン酸ジエステルを切断する現象はよく知られている。これまでに合成したコンジュゲートを含めて、金属錯体を形成するコンジュゲートの合成によりさらにライブラリを増やし、ホスホン酸ジエステル結合を有する基質の合成も既に完了している。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Rational design for cooperative recognition of specific nucleobases using β-cyclodextrin-modified DNAs and fluorescent ligands on DNA and RNA scaffolds2013

    • Author(s)
      A. Futamura, A. Uemura, T. Imoto, Y. Kitamura, H. Matsuura, C. -X. Wang, T. Ichihashi, Y. Sato, N. Teramae, S. Nishizawa, T. Ihara
    • Journal Title

      Chemistry, A European Journal

      Volume: 19 Issue: 32 Pages: 10526-10535

    • DOI

      10.1002/chem.201300985

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] DNAを基体とするスプリット有機触媒の探索2013

    • Author(s)
      二村朱香
    • Organizer
      第50回 化学関連九州支部合同大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2013-07-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Rationally Designed Cooperative Work of Two Probes for DNA/RNA Analysis2013

    • Author(s)
      二村朱香
    • Organizer
      The Twelfth Asian Conference on Analytical Sciences (ASIANALYSIS XII)
    • Place of Presentation
      福岡市、九州大学馬出キャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シクロデキストリン修飾DNA複合体の協同的塩基認識デザイン2013

    • Author(s)
      二村朱香
    • Organizer
      第30回シクロデキストリンシンポジウム
    • Place of Presentation
      くまもと県民交流館パレア
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 大環状化合物修飾DNAと有機小分子の協同的塩基認識2013

    • Author(s)
      二村朱香
    • Organizer
      第31回日九州分析化学若手の会夏季セミナー
    • Place of Presentation
      長崎ホテル清風
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 大環状分子修飾DNA複合体を反応場とした塩基認識デザイン2012

    • Author(s)
      二村朱香
    • Organizer
      第49回 化学関連九州支部合同大会
    • Place of Presentation
      北九州市・北九州国際会議場
    • Year and Date
      2012-06-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 核酸分析を指向した協同的塩基認識プログラム2012

    • Author(s)
      二村朱香
    • Organizer
      第72回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島市・鹿児島大学郡元キャンパス・工学部
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA複合体を基体とする触媒デザイン2012

    • Author(s)
      二村朱香
    • Organizer
      第6回 バイオ関連シンポジウム
    • Place of Presentation
      札幌市・北海道大学高等教育推進機構
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Rationally Designed Combinations of Two Molecules for the Detection ofSpecific Nucleobases2012

    • Author(s)
      二村朱香
    • Organizer
      EUROBIC2012
    • Place of Presentation
      GRANADA, SPAINGranadaConferenceCentre
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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