2005 Fiscal Year Annual Research Report
グアノシン高次会合構造の形成制御とバイオ分析への応用
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17655029
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
寺前 紀夫 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70114569)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西沢 精一 東北大学, 大学院・理学研究科, 講師 (40281969)
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| Keywords | 核酸 / グアノシン / バイオ分析 / 蛍光 / 液晶 |
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| Research Abstract |
本年度は,グアノシンの自己会合体形成制御に基づく液晶センサー開発に着目し,液晶分子の配向制御部位および,分子認識部位を併せ持つグアノシン誘導体6AGを新規合成し,その機能を評価した。その結果,6AGのリボン型自己集合体が液晶分子7CBの配向を制御する水素結合型液晶構造の構築を達成した。さらにこれを臨床的に必須な測定基質であるクレアチニン検出に適用しうることを見出した。以下に,その概要を述べる。
ネマティック液晶相を示す7CB単体に対して,6AGモル比の異なるブレンド試料を4種(約5,10,15,30mol%)作製し,偏光顕微鏡観察を行った。その結果,低6AG比の試料ではfinger print組織が,高6AG比の試料ではlamella組織が観察されることから,それぞれキラルネマティック(N^*)液晶相およびスメクティック相(Sm)液晶相が発現していることが分かった。低6AG比でのN^*相発現には,6AGの糖部位由来の光学活性が関与しているものと考えられる。一方,Sm相の発現は6AGリボン型自己集合体形成に起因するものと考えられ,顕微IRスペクトル測定,X線構造回折測定および分子モデリングによりこれを確認した。
以上の結果を踏まえて,約30mol% 6AG/7CBのSm液晶について,そのクレアチニン検出機能を検討した。その結果,クレアチンやグルコース,尿素などの妨害基質には画像変化を全く示さないのに対し,クレアチニンに対して明瞭な画像変化を示すことが分かった。これは,6AGとクレアチニンの水素結合を介した錯形成により,6AGリボン型自己会合体が解離した結果,Sm相が維持されないためであると考えられる。
以上のように,特異的なクレアチニン検出能を有する水素結合型液晶の開発を達成した。
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