2005 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 / 自発的集積化 / 異核種多核錯体 / 分子認識 |
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| Research Abstract |
我々は、DNA核酸塩基間の水素結合を基にした二重鎖の分子認識や会合力を金属錯形成に置き換えた人工DNAを報告してきた。金属錯体型人工DNAを用いることにより、金属錯体の精密集積化を行った。DNA二重鎖中にプログラムした金属配位子の配列をテンプレートに、金属錯体を集積化することが期待できる。ヒドロキシピリドン型ヌクレオシド(H)とピリジン型ヌクレオシド(P)を配列化した人工DNA二重鎖d(GHPHC)_2およびd(GHHPHHC)_2を合成し、金属イオンの集積化を行った。HはCu^<2+>イオンと平面四配位型錯体を形成し、またPはHg^<2+>と直線二配位構造を形成することにより、それぞれ定量的かつ位置選択的にH-Cu^<2+>-H、P-Hg^<2+>-P塩基対を形成した。
金属錯体の空間配置選択的な集積化およびそれに基づく機能の精密集積を目指し、環状ペプチドやペプチドらせん構造、ペプチド二重鎖構造をモチーフとした新規金属錯体集積場をデザイン合成した。cyclo(L-Ala-L-Met)_3(1)は、C_3対照な構造上に、側鎖としてソフトな金属配位子であるチオエーテル基を、主鎖にハードな金属配位子であるカルボニル基を持ち、異なる種類の金属イオンの位置特異的な集積場として機能した。詳細な^1H-NMRスペクトルおよびESI-TOFマススペクトルの測定、結晶構造解析により、環状ペプチド1はダイマーを形成しながら、3つのAg^+イオン、1つのCa^<2+>イオンと定量的に相互作用し、カプセル型四核錯体(2:1-Ag^+-Ca^<2+>=2:3:1)を形成することが明らかとなった。
以上のように、人工バイオ分子が複数種の金属錯体の精密集積場となることが明らかとなった。
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