2001 Fiscal Year Annual Research Report
光誘起電子移動反応を利用した遺伝子の無標識高感度分析法の開発
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12555225
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| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
居城 邦治 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (90221762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 賢 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (00322850)
下村 政嗣 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (10136525)
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| Keywords | 光誘起電子移動反応 / 遺伝子 / 無標識 / 高感度分析 / 単分子膜 / 核酸塩基 / 蛍光寿命 / DNA |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、DNAの電子伝達能力を利用して、界面で起こるハイブリダイゼーションを検出しうる手法を開発しようとするものである。そのためには、界面で起こる塩基対形成について調べる必要があり、さらにDNAを介した光誘起電子移動反応を詳細に検討する必要がある。
1)界面で起こる塩基対形成の研究
本研究では界面に固定化したDNAを取り扱うため、様々な界面での塩基対形成を調べる必要がある。アルキル化核酸塩基は気液界面で単分子膜を作り、膜表面で相補的な塩基対を形成することがわかった。(Mol. Cryst. Liq. Crys., 371, 33-36(2001), Mol. Cryst. Liq. Crys., 371, 379-382(2001))また、原子間力顕微鏡のプローブ先端に核酸塩基を固定化し、固体基板上に存在する核酸塩基との塩基対形成を水中にて力として計ることに成功した。(Mol. Cryst. Liq. Crys., 371, 151-154(2001), Colloid and Surfaces A : Physicochem. Eng. Aspects, 198-200, 677-682(2002))これらの結果より、気液界面、および固液界面においても、相補的な塩基対形成が起きることが示された。
2)DNAを介した電子移動測定
DNA上を電子が移動することを確認することが本研究で最も重要なことである。DNAからなるパターン化したフィルムを微小電極上に作製し、微小プローブ電極により導電性を測定した結果、導電性が観察された。(Mol. Cryst. Liq. Crys., 374, 375-378(2001))
3)塩基対のスタッキングを介した光誘起電子移動反応
電子ドナーと電子アクセプターをそれぞれ有する両親媒性化合物とDNAとのポリイオン複合単分子膜を気液界面に作製し、蛍光寿命からDNAを介した電子移動を測定した。その結果、1本鎖より2本鎖DNAの方がより電子移動を促進することがわかった。この結果より、光誘起電子移動反応によりハイブリダイゼーションを検出できることが示された。
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[Publications] J. Matsumoto: "Photopolymerization of the Diacetylene Nucleobase Monolayers Controlled by Triplex Formation"Mol. Cryst. Liq. Crys.. 371. 33-36 (2001)
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[Publications] T. Sawadaishi: "Two-Dimensional Patterning of Nanoparticles Using Dissipative Structures"Mol. Cryst. Liq. Crys.. 371. 123-126 (2001)
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[Publications] H. Sunami: "Nucleobase Mapping of Self-Assembled Monolayers by Chemical Force Microscopy"Mol. Cryst. Liq. Crys.. 371. 151-154 (2001)
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[Publications] K. Ijiro: "Fabrication and Photoconductivity Measurements of Mesoscopic 2-D Patterned DNA"Mol. Cryst. Liq. Crys.. 374. 375-378 (2001)
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[Publications] M. Morisue: "Two-Dimensional Nucleobase Self-Organization Supported by Base-Pairing and Stacking at the Air-Water Interface"Cryst. Liq. Crys.,. 371. 379-382 (2001)
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[Publications] K. Ijiro: "Base-Pair Mapping by Chemical Force Microscopy on Nucleobase Self-Assembled Monolayers"Colloid and Surfaces A : Physicochem. Eng. Aspects. 198-200. 677-682 (2002)
