DNA分子内の電荷移動機能と塩基配列との相関:STM/STSによる検証・解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13640585
• Research Institution: Hosei University
• Principal Investigator: 丸山 有成 法政大学, 工学部, 教授 (40013479)
• Keywords: DNA / STM / STS / 電荷移動 / トンネルスペクトル

Research Abstract

本研究の目的は、2重螺旋DNA分子内で二つの螺旋を結び付けている塩基対を通しての電荷(電子、正孔)の移動速度と塩基対の配列との相関性を明らかにするために、各塩基分子対サイトの電子状態密度のエネルギースペクトルをトンネル顕微鏡を用いて直接測定することである。前年度までに、塩基対として(A-T)対だけのDNA(poly(dA-dT)・poly(dA-dT))と(G-C)対だけのDNA(poly(dG-dC)・poly(dG-dC))とを対象として、それぞれの塩基対サイトのトンネルスペクトルを測定し比較検討したきた。そこで本年度は、まだ不充分であった後者の空間分解トンネルスペクトルをより詳しく測定し前者との相異をより確実に明らかにすることを試みた。計画では極低温での測定も行う予定であったが、今年度内にはそこまで到らなかった.しかし、室温での測定でも両者のスペクトルの差は明らかに認められた。すなわち、(G-C)対サイトの価電子帯の状態密度の最も浅い第一ピークのエネルギーは(A-T)対でのそれよりかなり高いところにあり、このことは前者の方が正孔に対するエネルギー障壁が低いことを示していると考えられる。この結果は、生化学的な実験によって得られたE.Meggersらの仮説を支持するものであり、コンシステントな結果である。今後は、極低温でのより精密な測定を行うことおよび、両者の導電性を直接比較することを計画している。

Research Products

• [Publications] 丸山有成, 他5名: "STM/STS Studies of SWNTs in Bundles, C_<60> Thin Films and DNA Molecules"NANOTECH2003(Technical Proceedings of the 2003 Nanotechnology Conference and Trade Show). 152-153 (2003)
• [Publications] 丸山有成, 他6名: "Possible competition of superconductivity and ferromagnetism in Ce_xC_<60> compounds"Solid State Communications. 123. 229-233 (2002)