| Project/Area Number |
20034025
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Science and Engineering
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
A.A. Zinchenko (ZINCHENKO A.A.) Nagoya University, 大学院・環境学研究科, 講師 (00432352)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2008 – 2010
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2009)
|
| Budget Amount *help |
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
|
|---|
| Keywords | DNA高次構造 / DNA自己組織化 / 高分子-コロイド複合体 / ナノテンプレート / DNAバイオ活性 / 単一分子解析 / ナノロッド / DNA溶解 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、様々なナノテンプレート(ナノメーターサイズ物質)を用いて、DNAとの相互作用および形成されるコンプレックスの形態をプログラミングすることに、DNA高次構造と機能の制御を目的としたものである。本年度、球状テンプレート(シリカナノ粒子)および棒状テンプレート(金ナノロッド)はDNA二次構造と高次構造に与える影響について研究した。(1) DNAの溶液中安定性およびDNA二次構造(二重らせん)の安定性に対するナノ粒子の影響を調べた。アニオン性ナノ粒子の影響はなかったが、カチオン性ナノ粒子はDNAの溶液中安定性を乱し、DNAの沈殿を起こし、更に、DNAを沈殿させないナノ粒子の濃度においても、DNAの二重らせんが高くなると連れて、DNA二重らせんの溶解は大きく抑制された。この結果から、自然界で起こるDNAの二重らせん溶解が必要な過程(転写、複製)では、カチオン性ナノ粒子がこのような過程を妨げると考えられる。(2) 次は、DNAとナノ粒子の間の相互作用における生物学的に重要な一価と二価カチオンの影響について研究した。その結果は、全てのカチオンがナノ粒子によってDNA凝縮を促進し、Na^+とK^+またはMg^<2+>とCa^<2+>の間は大直径のカチオンの効果が高かった。(3) 最後に、DNAとカチオン性ナノロッドの間相互作用を徹底的に調べ、ナノロッド濃度によって様々なDNA-ナノロッド複合体のナノ構造を観察行った。カチオン性ナノロッドはDNA凝縮を誘起することにより、DNA鎖上のナノロッドが自己組織化する。DNA対ナノロッドの割合によって、DNA鋳型に沿うって並んでおり、ナノロードの高濃度においてはDNAが凝縮しながら、DNAとコンプレックスしたナノロッドが高秩序構造(結晶状の構造)に組織化することを明らかにした。
|
