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

Investigation of dye interaction and preparation of functional pi-assembly figuration by DNA scaffold

Publicly Offered Research

Project Areapi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions
Project/Area Number 17H05150
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

樫田 啓  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30452189)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
KeywordsDNA / エネルギー移動 / π造形システム / アンテナ / エネルギーマイグレーション / フェルスター理論 / ペリレン / アントラキノン
Outline of Annual Research Achievements

色素などのπ電子系物質は集積化する際の配向や距離によってその物性を大幅に変化させるため、その集合形態の制御が極めて重要である。本研究ではDNA骨格を利用することにより、分子を空間的に精緻に配置した新しいπ造形システムを構築することを目指した。前年度は、DNA骨格を利用して同種の色素間におけるエネルギーマイグレーションについて詳細に解析した。その結果、エネルギー移動効率が厳密にフェルスター理論に従って変化することを実験的に証明することに初めて成功した。これらの成果は本年度Communications Chemistry誌に報告した。
本年度は前年度得られた知見を元に、色素を精密に集積化した光捕集アンテナ複合体の開発を目指した。具体的には多数のドナー色素(ピレン)をDNAに導入し、中央にアクセプター色素(ペリレン)を配置したDNAジャンクション構造を調製した。その結果、ドナー間でまずエネルギーマイグレーションが起き、更にドナーからアクセプターへの異種色素間エネルギー移動が起きることによって、アクセプターの発光増大を期待した。実際に、ジャンクション構造を調製し、蛍光スペクトルを測定したところアクセプターの強い発光が観察されたことから、高効率な光捕集アンテナとして機能することが分かった。また、ジャンクション構造の分岐数を変化させて詳細に解析を行ったところ6分岐のジャンクション構造が高い光捕集能を示し、有効吸光係数が百倍以上向上することが分かった。
現在、これらの成果を元に論文を執筆中である。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 5 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Photo-regulatable DNA isothermal amplification by template-mediated ligation2019

    • Author(s)
      Cheng Bohao、Kashida Hiromu、Shimada Naohiko、Maruyama Atsushi、Asanuma Hiroyuki
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 55 Issue: 8 Pages: 1080-1083

    • DOI

      10.1039/c8cc09218d

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In-stem molecular beacon targeted to a 5′-region of tRNA inclusive of the D arm that detects mature tRNA with high sensitivity2019

    • Author(s)
      Miyoshi Yuichi、Ohtsuki Takashi、Kashida Hiromu、Asanuma Hiroyuki、Watanabe Kazunori
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: e0211505-e0211505

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0211505

    • NAID

      120006767317

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Quantitative evaluation of energy migration between identical chromophores enabled by breaking symmetry2018

    • Author(s)
      Hiromu Kashida, Hayato Kawai, Ryoko Maruyama, Yuta Kokubo, Yasuyuki Araki, Takehiko Wada, Hiroyuki Asanuma
    • Journal Title

      Communications Chemistry (Nature)

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 91-98

    • DOI

      10.1038/s42004-018-0093-0

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bifacial Nucleobases for Hexaplex Formation in Aqueous Solution2018

    • Author(s)
      Kashida Hiromu、Hattori Yuhei、Tazoe Kaho、Inoue Tadashi、Nishikawa Keiji、Ishii Kentaro、Uchiyama Susumu、Yamashita Hayato、Abe Masayuki、Kamiya Yukiko、Asanuma Hiroyuki
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 140 Issue: 27 Pages: 8456-8462

    • DOI

      10.1021/jacs.8b02807

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The DNA Duplex as an Aqueous One-Dimensional Soft Crystal Scaffold for Photochemistry2018

    • Author(s)
      Asanuma Hiroyuki、Murayama Keiji、Kamiya Yukiko、Kashida Hiromu
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 91 Issue: 12 Pages: 1739-1748

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180278

    • NAID

      130007531017

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chaperone-Polymer-Assisted, Photodriven DNA Strand Displacement2017

    • Author(s)
      Cheng Bohao、Kashida Hiromu、Shimada Naohiko、Maruyama Atsushi、Asanuma Hiroyuki
    • Journal Title

      ChemBioChem

      Volume: 18 Issue: 16 Pages: 1568-1572

    • DOI

      10.1002/cbic.201700202

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 単純な核酸をつくる・つかう2019

    • Author(s)
      樫田啓
    • Organizer
      第18回FIT-MEセミナー
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 蛍光色素多数導入DNAを用いた光捕集系の開発2019

    • Author(s)
      樫田 啓, 東 秀憲, 浅沼浩之
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 人工核酸を利用した新規機能性材料・超分子の開発2018

    • Author(s)
      樫田啓
    • Organizer
      第30回生体機能関連化学若手の会サマースクール
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Observation of orientation dependence of FRET by using DNA scaffold2018

    • Author(s)
      Hiromu Kashida
    • Organizer
      International Symposium on Photochemistry (27th PhotoIUPAC)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hexaplex formation by artificial nucleic acid tethering bifacial nucleobases2018

    • Author(s)
      Hiromu Kashida, Yuhei Hattori, Kentaro Ishii, Susumu Uchiyama, Hiroyuki Asanuma
    • Organizer
      45th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry (ISNAC 2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hexaplex formation in aqueous solution2018

    • Author(s)
      Hiromu Kashida, Yuhei Hattori, Hiroyuki Asanuma
    • Organizer
      12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Orientation Dependent FRET as a Tool to Analyze DNA Structures2018

    • Author(s)
      Hiromu Kashida, Hiroyuki Asanuma
    • Organizer
      INTERNATIONAL CONGRESS ON PURE & APPLIED CHEMISTRY 2018 (ICPAC2018)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] DNA骨格を利用した同種色素間エネルギー移動の詳細な解析2017

    • Author(s)
      樫田啓, 河合隼人, 荒木保幸, 和田健彦, 浅沼浩之
    • Organizer
      2017年光化学討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] DNAを光反応場として利用した同種色素間エネルギー移動の解析2017

    • Author(s)
      樫田啓, 河合隼人, 荒木保幸, 和田健彦, 浅沼浩之
    • Organizer
      第11回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of energy transfer between dyes by using DNA scaffold2017

    • Author(s)
      Hiromu Kashida
    • Organizer
      第53回日本生物物理学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Molecular design of pseudo base pairs for functionalization of DNA2017

    • Author(s)
      Hiromu Kashida
    • Organizer
      Annual Spring Meeting of Polymer Society of Korea
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.chembio.nagoya-u.ac.jp/labhp/bioanal3/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.nubio.nagoya-u.ac.jp/seigyo1/index.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi