2017 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of Biomaterials Endowed with Unique Properties of DNA Soft-Interfaces
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25220204
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
前田 瑞夫 国立研究開発法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 主任研究員 (10165657)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宝田 徹 国立研究開発法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 専任研究員 (30336010)
秋山 好嗣 東京理科大学, 基礎工学部教養(長万部), 講師 (40640842)
藤田 雅弘 国立研究開発法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 専任研究員 (50342845)
金山 直樹 信州大学, 総合工学系研究科(長野), 准教授(特定雇用) (80377811)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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| Keywords | 核酸 / 細胞・組織 / 生体材料 / ゲル / ソフト界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．１本鎖DNAで密に修飾された金ナノ粒子を鋳型DNAの上に等間隔で結合して、線形３量体を調製した。粒子表面のDNAを完全相補または末端ミスマッチの二重鎖にしたところ、完全相補型を担持した粒子間のみで引力が生じ、３量体が配向を揃えて会合することを見出した。粒子の配置、数、大きさを変えても同様の結果が得られ、統計解析により配向選択性が実証された。
２．光架橋型DNAナノゲルの創製を試みた。N-isopropylacrylamideと7-(2-methacryloyloxymethoxy)-4-methylcoumarinから成る共重合体を合成し、その片末端に20塩基の１本鎖DNAを結合させた。この水溶液を加熱して分子鎖を自己集積させてDNA担持ナノ粒子を調製し、さらにクマリン部位を光二量化してナノゲルを作製した。相転移温度以下でもその構造が維持され、温度に応答して膨張・収縮することを実証した。
３．DNA界面の特性が表層の構造に依存して変化することを報告してきた。最終年度は、DNA界面の特性が培養細胞の接着・伸展挙動に及ぼす影響を評価した。様々な構造のDNA界面を形成させた金基板をDMEM培地中に浸漬させ、MDCK細胞の懸濁液を播種して培養を行った。完全相補配列のDNA二重鎖が形成するDNA界面では、１本鎖や突出構造を含むDNA界面と比較してMDCK細胞の接着がやや多く、また伸展する割合が高い傾向を示すことを明らかにした。
４．DNA担持ナノ粒子を用いて、ブレオマイシンによるDNA切断反応の目視検出を試みた。DNA担持ナノ粒子は高イオン強度下で非架橋凝集を起こし、表面プラズモン共鳴シフトに基づく赤から紫への色変化を与えた。一方、ブレオマイシンで処理すると、粒子凝集が強く抑制され赤色を保持した。DNA切断の有無に伴う色変化からDNA損傷剤を目視検出することに成功した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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