2004 Fiscal Year Annual Research Report
生体高分子をモティーフとした金属錯体集積場の構築と動的機能発現
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16685006
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 健太郎 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (40281589)
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| Keywords | 生体高分子 / DNA / ペプチド / 金属錯体 / 超分子 |
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| Research Abstract |
○金属錯体型人工DNAを用いたヘテロ金属錯体の精密集積化
物質構築の究極的な目標は、原子や分子を任意の空間の中で適切に配置し、機能させることである。しかし現在のところ、メゾスコピック、マクロスコピックな領域まで通じるような分子、分子集合体を構築するための合成手法は、サイズや配列、組成などの点で分布を持ち、一義的な構造を与えるものではない。DNAは遺伝子として核酸塩基の配列に意義を持つため、その有機合成方法は洗練されている。ビルディングブロックであるヌクレオチドを固相ビーズ上で、縮合反応により順番に連結していくため、デザインした「長さ」、「配列」を持つ100-mer程度までのDNA鎖を簡便に合成することができる。このようなDNA鎖の合成手法は、人工的なビルディングブロックの配列化にも極めて有効である。本研究では、金属錯体型人工DNAを用いた、多種金属イオンの位置選択的配列化について検討した。金属イオンのハード・ソフト、配位数、配位構造、電荷など、金属配位子と金属イオンの親和性の違いを利用し、それぞれのイオンに選択性の高い配位子をDNA鎖上に配列することにより、多種金属イオンの精密配列化を行った。ヒドロキシピリドン型人工ヌクレオチドとピリジン型人工ヌクレオチドを配列化した人工DNAを用いてCu(II)イオンとHg(II)イオンの定量的、配列選択的集積化を行うことができた。
○銀(I)とカルシウム(II)イオンの異種金属集積によるcyclo(L-Ala-L-Met)_3のダイマー形成
環状ペプチドのcyclo(L-Ala-L-Met)_3をテンプレートとした異種金属錯体を構築した。Ag(I)イオンとCa(II)イオンを協奏的、選択的かつ定量的に集積する場として、環状ペプチドが機能することを明らかとした。今後は、集積化する金属イオンの選択制を自在にコントロールする方法論を確立し、機能発現を目指していく。
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