2007 Fiscal Year Annual Research Report
核酸構造に対する分子クラウディング効果の化学的解明と分子スイッチ開発への活用
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17350087
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
杉本 直己 Konan University, 理工学部, 教授 (60206430)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 修一 甲南大学, 先端生命工学研究所, 講師 (70340908)
三好 大輔 甲南大学, 先端生命工学研究所, 講師 (50388758)
甲元 一也 甲南大学, 先端生命工学研究所, 講師 (60388759)
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| Keywords | 分子クラウディング / ポリエチレングリコール / 非水溶液 / リボザイム / RNA加水分解 / PCR / 人工DNA / 分子間相互作用 |
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| Research Abstract |
本研究は、核酸の分子間相互作用データベースを作成し、細胞内やセンサー表面で分子センシングができる機能性核酸の開発を目的としている。これまでは、細胞やセンサーで生じる非水溶液環境が再現可能な、PEGを用いた分子クラウディング実験系を用いて研究を進めてきた。本年度は、核酸の分子間相互作用を系統的に測定することで、核酸に対する種々のカチオンの結合エネルギー(Chem.Commun.,2008,700)、並びにカチオンの結合と水の結合を定量化することができた(Bull.Ckem.Soc.Jpn.,2007,80,1987)。さらに、DNA構造形成と解離に対する速度論的な影響についても明らかにし(Chem.Commun.,2007,2750)、非水溶液環境での核酸の分子間相互作用のデータベース化が大きく進んだ。また、金属イオンに応答して構造変化する人工DNAを開発することにも成功した(J.Am.Chem.Soc.,2007,129,5919)。この人工DNAは分子クラウディング中で活用できる。一方で、分子クラウディング効果が溶液のpHや金属イオン濃度にどのような影響を与えるかを調べるために、リボザイムが触媒するRNA加水分解速度を測定した。その結果、PEGは溶液のpHと金属イオンの活量にはほとんど影響を与えないことも見出した。さらに、様々な分子形状や電荷のクラウディング分子を用いて核酸の構造安定性に対する影響を調べ、そのPCRへの利用を試みたところ、GC塩基に富んだDNA配列に対して高効率なPCRを実現する分子クラウディング剤が見出され(Tetrahedron,2008,64,168)、非水溶液環境をテクノロジーに利用するという成果も得られた。
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[Journal Article] Molecular imprinting under molecular crowding conditions:an aid to the synthesis of a high-capacity polymeric sorbent for triazine herbicides2007
Author(s)
J. Matsui, S. Goji, T. Murashima, D. Miyoshi, S. Komai, A. Shigeyasu, T. Kushida, T. T, Miyazawa, T. Yamada, K. Tamaki, N. Sugimoto
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Journal Title
Anal.Chem 79
Pages: 1749-1757
Peer Reviewed
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[Presentation] Development of functional nanobiodevices with DNAs2007
Author(s)
三好 大輔, 中野 修一, 狩俣 寿枝, 井上 真美子, 中村 かおり, 魚谷 有希, 岡 裕人, Z.-M.Wang, 甲元 一也, 杉本 直己
Organizer
2nd European Conference on Chemistry for Life Sciences
Place of Presentation
Wroclaw,Poland
Year and Date
20070900
Description
「研究成果報告書概要(和文)」より
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