2007 Fiscal Year Annual Research Report
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17105005
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
真嶋 哲朗 Osaka University, 産業科学研究所, 教授 (00165698)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤塚 守 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40282040)
川井 清彦 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50314422)
遠藤 政幸 大阪大学, 産業科学研究所, 特任准教授 (70335389)
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| Keywords | DNA / 電荷分離 / 電荷移動 / 光 / 光電流 / ナノデバイス / ホール / バイオセンサー |
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| Research Abstract |
本研究は、DNAに光機能性分子およびナノ粒子を修飾することでDNAの光機能化を行い、そのDNAを反応場として電荷分離・電荷移動系を構築することを行うと同時に、DNAの自己組織化の性質を利用した分子集合体をデバイス表面に集積させ、DNA光電変換デバイスの構築を行うことを目的としている。
本年度は一分子蛍光測定によるDNA中の電荷移動の観測を行った。一分子計測法は非常に優れた技術であるが,これまでDNA中のホール移動の研究には適応されてこなかった.今回,ホール移動による蛍光色素の酸化反応を利用することで,一分子レベルでのDNA中のホール移動の観測法を確立することに成功した。DNAの末端に電子アクセプターとなるNI,逆の末端に蛍光色素(F1:TMRもしくはAlexa532)をラベルしたDNAを設計・合成した.UV光照射によってNIを励起するとDNA中にホールが注入され,生じたホールが蛍光色素まで到達すれば色素は酸化されて酸化物(Flox)となり発光しなくなる.すなわち発光シグナルがonからoffへと変化すると予測される.この原理に基づいて,蛍光色素の蛍光応答からDNAを移動するホールを一分子レベルで検出した.修飾DNAは,ビオチン・アビジン結合を通じてガラス基板に固定し,全反射蛍光顕微鏡を用い単一分子蛍光イメージングを行った.また、DNAマッチ配列に比べて,A-Cミスマッチを有するA4-2とA4-3ではミスマッチによる蛍光色素の退色の大幅な抑制が観測された。そこで、このミスマッチ検出法を用いて,乳がんに関与するBRCA1のSNP(一塩基多型)の識別を行ったところ、実際のターゲットDNAのSNP検出が可能であることがわかった。以上、ホール移動によって蛍光色素の酸化反応を誘起し,DNA中のホール移動の検出が一分子蛍光測定により可能であること,ミスマッチ検出ができることが分かった。
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[Presentation] Single-Molecule Detection of Airborne Singlet Oxygen2008
Author(s)
K, Naito, T, Tachikawa, S, C, Cui, A, Sugimoto, M, Fujitsuka, and T, Majima
Organizer
The 9th International Symposium on Eco-materials Processing and Design
Place of Presentation
Changwon Exhibition Convention Center, Changwon, Korea
Year and Date
20080107-09
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[Presentation] Charge Transfer in DNA2007
Author(s)
T. Majima
Organizer
2007 Photochemistry Gordon Research Conference
Place of Presentation
Bryant University, Smithfield, Rhode Island, USA
Year and Date
20070708-20070713
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