Template synthesis of unsymmetrical metal nanomaterial using artificial metallo-DNA
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19F19751
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
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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(理学部), 教授 (60187333)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LEON JENS 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-07-24 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | DNA / 人工核酸 / 集積型金属錯体 / 金属錯体型塩基対 / 金属ナノクラスター / キラリティー |
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| Outline of Research at the Start |
DNAは長さや配列を自由に設計・合成できるため、分子集積や物質合成の鋳型としても有用な生体高分子である。特に、DNAを鋳型とした金属クラスター・ナノ粒子合成は、DNAの鎖長や配列によるサイズ制御などへの応用が注目されている。しかし、天然核酸塩基と相互作用する金属種に限られるという欠点があった。そこで本研究では、金属配位子を導入した人工DNA鎖を鋳型配位子として用い、種々の金属イオンの集積化と、引き続く還元等によるナノクラスターやナノ粒子の合成を行う。さらに、DNAのらせん性を反映したキラルクラスターの合成や、複数の配位子を有する人工DNAを使った異種金属クラスターの合成を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、金属配位子を導入した人工DNA鎖を鋳型配位子として用い、種々の金属イオンの集積化と、引き続く還元等によるナノクラスター・ナノ粒子の合成を目的とした。また、DNAのキラリティーを反映したキラルクラスターの合成や、複数の配位子を有する人工DNAを使った異種金属クラスターの合成も目指している。
本年度は昨年度に引き続き、核酸類縁体であるグリコール核酸(GNA)オリゴマーを鋳型とした金属集積を検討した。昨年度までに、5-カルボキシウラシル(caU)塩基を導入したGNAオリゴマーを合成し、円二色性(CD)スペクトルを用いた滴定実験から、caU配位子とCu(II)との2:1錯体形成によりGNA二重鎖中にCu(II)イオンが集積されたことを示唆する結果を得た。そこで、caUを10個含むGNA鎖5’-(caU)10T-3’に5 当量のCu(II)イオンを加えた試料について、エレクトロスプレーイオン化法による質量分析スペクトルの測定を行った。その結果、強度が弱いものの[(5’-(caU)10T-3’)2Cu10]5-に帰属されるシグナルが観測され、GNA二重鎖中にCu(II)イオンが10個集積されたことが考えられる。ヘアピン構造や高次構造の形成も否定できないため、今後詳細な同定と構造解析を行う予定である。
さらに、得られたCu(II)錯体型GNAに還元剤を添加して、Cuのナノクラスターの合成を検討した。還元剤の添加により、新たに340 nm付近に吸収が現れた。また、530 nm付近に弱い発光を示したことから、Cuのナノクラスターが生成したことが示唆された。CDスペクトルでも300 nm以上にコットン効果が現れており、ナノクラスターのキラル誘起も期待される。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)
