| Project/Area Number |
13128202
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
塩谷 光彦 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60187333)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平岡 秀一 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (10322538)
田中 健太郎 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (40281589)
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| Project Period (FY) |
2001 – 2003
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2003)
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| Budget Amount *help |
¥27,500,000 (Direct Cost: ¥27,500,000)
Fiscal Year 2003: ¥9,000,000 (Direct Cost: ¥9,000,000)
Fiscal Year 2002: ¥9,000,000 (Direct Cost: ¥9,000,000)
Fiscal Year 2001: ¥9,500,000 (Direct Cost: ¥9,500,000)
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| Keywords | 人工DNA / 銅五核錯体 / ヒドロキシピリドン / オリゴヌクレオチド / 強磁性相互作用 / 二重らせん構造 / 人工核酸塩基 / レドックス活性錯体 / 金属錯体 / 自己集積 / ヌクレオシド / DNA / レドックス活性 |
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| Research Abstract |
本研究では、金属錯体型人工DNAを用いて、レドックス活性金属イオンの空間配列を設計・合成し、新しい構造・機能を創出し実用化を図ることを目的とした。DNAは遺伝情報を司る生体高分子であるが、我々はその分子構造を基に新しい機能性分子を創製する研究を行っている。まず、核酸塩基を金属配位子に置き換えた数種の人工DNAを化学的に合成した。これらの人工DNAは、水素結合の代わりに金属イオンと錯体をつくることにより塩基対を形成して、二重らせん構造となる。これらの人工DNAは、二重らせんの中心に、「数」と「順序」を制御して金属イオンを配列化する場として優れている。例えば、ヒドロキシピリドンを核酸塩基として用いた人工DNAの中心に、磁性をもつCu^<2+>イオンを思いどおりに1〜5個、一次元的に並べることを吸収スペクトルによる滴定実験により明らかにした。CDスペクトルによる滴定実験より、これらの銅錯体は右巻きの二重らせん構造であることが推察された。二重らせん構造の中でCu^<2+>イオンは平面四配位型をとり、Cu^<2+>-Cu^<2+>間約3.7オングストロームの距離でスタッキングしている。また、Cu^<2+>イオン間には強磁性的な相互作用がみられ、Cu^<2+>イオンの数に応じてスピン量子数が系統的に変化することをEPR測定により明らかにした。現在は、これらの結果を踏まえて、複数種の人工核酸塩基を用いて、異種金属イオンの配列化を検討している。
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