2010 Fiscal Year Annual Research Report
DNA高次構造を応用する重金属イオン検出・除去システムの開発
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21350105
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
小野 晶 神奈川大学, 工学部, 教授 (10183253)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡本 到 神奈川大学, 工学部, 助教 (40460133)
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| Keywords | 重金属イオン / 金属イオンセンサー / DNA / オリゴヌクレオチド / ピレン / 水銀イオン / Hg(II)イオン / Cu(II)イオン |
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| Research Abstract |
本研究はDNAの構造と機能を利用して新規機能物質を創製するものである。高感度かつ簡便にオンサイトで重金属イオンを検出する方法論、更には水溶液中から任意の重金属イオンを選択的に除去するための機能分子を開発する目的で、以下の研究を遂行した。
(1)水溶液中の金属イオンを検出する蛍光性センサーを開発した。センサーはDNAを基盤構造としており、ミスマッチ塩基対あるいは人工塩基対を金属イオン検出部位として有する。蛍光性のレポーター部位としてDNA塩基部に結合したピレンあるいは二重鎖DNA結合性の蛍光性色素(Sybr Green)を用いた。チミン-チミン(T-T)ミス塩基対にHg(II)イオンが、シトシン-シトシン(C-C)ミス塩基対にAg(I)イオンが高選択的に結合し、安定な金属含有塩基対、T-Hg(II)-TあるいはC-Ag(I)-Cを形成することを利用してHg(II)イオンセンサー及びAg(I)イオンセンサーを合成した。また、人工塩基対である4N-カルボキシメチルシトシン塩基対がCu(II)イオンと高選択的に結合することを利用してCu(II)イオンセンサーを開発した。
(2)金属イオンと選択的に結合するDNA模倣人工高分子の合成:チミン残基を結合した人工高分子の合成研究を遂行した。Hg(II)イオンはチミン塩基対に結合する。即ち、2残基のチミンに1つのHg(II)イオンが結合する。そこで、適当なリンカーで結合したチミンダイマーを合成し高分子に結合することで、高選択的かつ高効率的にHg(II)を結合する高分子が合成されると期待した。本年度はチミンダイマーを合成し、それがHg(II)と強く結合する事を見出した。今後は、ポリアクリル酸エステルの側鎖にチミンダイマーを結合し、Hg(II)イオン結合能を検討する。
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