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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ホスト・ゲスト錯体の会合・解離を化学刺激として利用するDNAナノ構造の超構造制御

Publicly Offered Research

Project AreaEmergent Chemistry of Nano-scale Molecular System
Project/Area Number 21111506
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

井上 将彦  富山大学, 大学院・医学薬学研究部(薬学), 教授 (60211752)

KeywordsDNA / ナノ構造体 / メゾスコピック / ホスト・ゲスト / 動的制御
Research Abstract

オリゴDNAでナノ構造を構築する手法は日進月歩を遂げ、最近では様々な形のDNA origamiやDNA puzzleが開発されている。これら「DNAナノアーキテクチャ」を構築する唯一の駆動力はDNA二重鎖形成であり、ここに別の駆動力を付与することができれば多彩な構造体への展開が期待できる。そこで、新たな駆動力としてホスト・ゲスト錯体の会合に着目し、ホスト・ゲスト錯体を組み込んだDNA超構造体の創成を目指すことにした。DNA超構造をホスト・ゲスト錯体の会合・解離によって動的に制御できれば、巨大な分子を構成要素とするシステム創発に向けての足掛りになると考えられる。
我々は平成21年度において、DNA二重鎖の一方の5'末端にβ-シクロデキストリンを、その相補鎖の5'末端にアダマンタン誘導体を代表的なクリック反応であるHuisgen反応で導入した修飾DNAの合成に成功した。これらがハイブリダイズすると、シクロデキストリンとアダマンタンの錯形成を介してDNA二重鎖が自己集合すると予想される。平成22年度においては、修飾DNAの塩基数と二重鎖融解温度(T_m)との関係を調べた。実際ハイブリダイズさせ、その融解温度(T_m)を測定したところ、例えば塩基数が7の場合、非修飾DNAに比べてT_mが約20℃上昇した。この融解温度の上昇は、ホスト・ゲスト錯形成を介してより鎖長の長い自己集合体が形成されていることを示唆している。さらに、非修飾DNAではT_mを観測することができない6merの修飾DNAは、約30℃という比較的高いT_mを示した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Hexamethyldisilazane-Promoted Sonogashira Reaction of Polyfunctionalized N-Containing Heterocycles2011

    • Author(s)
      Inouye, M.; Doi, Y.; Azuchi, J.; Shirato, W.; Chiba, J.; Abe, H.
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 82 Pages: 1137-1141

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrochemical detection of insertion/deletion mutations based on enhanced flexibility of bulge-containing duplexes on electrodes2010

    • Author(s)
      Chiba, J.; Akaishi, A.; Ikeda, R; Inouye, M.
    • Journal Title

      Chem.Commun.

      Volume: 46 Pages: 7563-7565

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly emissive pyrene-based fluorophores and highly sensitive fluorescent sensors using pyrene emission switching.2010

    • Author(s)
      Fujimoto K.
    • Journal Title

      Yakugaku Zasshi

      Volume: 130 Pages: 1283-1287

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アルキニルC-ヌクレオシドをモノマーユニットとする人工DNAと天然DNAの相互作用の検討2011

    • Author(s)
      白土渉, 千葉順哉, 井上将彦
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20110326-20110329
  • [Presentation] 異なる糖連結位置を持つアルキニル C-ヌクレオシドの合成とそのオリゴマー化2011

    • Author(s)
      足土順一, 千葉順哉, 井上将彦
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20110326-20110329
  • [Presentation] ホスト・ゲスト錯形成を利用したDNA二重鎖の自己集合とその熱安定性2011

    • Author(s)
      藤本和久, 栖井あゆみ, 井上将彦
    • Organizer
      分子ナノシステムの創発化学 第2回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110204-20110205
  • [Presentation] 三種類の人工核酸塩基からなる人工DNA二重鎖の構築を目指した新規アルキニルC-ヌクレオシドの合成2010

    • Author(s)
      足土順一, 千葉順哉, 井上将彦
    • Organizer
      平成22年度有機合成化学北陸セミナー
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      20101008-20101009
  • [Presentation] ホスト・ゲスト錯体の会合・解離を化学刺激として利用するDNAナノ構造の超構造制御2010

    • Author(s)
      井上将彦, 酒井あゆみ, 藤本和久
    • Organizer
      分子ナノシステムの創発化学 第2回全体会議
    • Place of Presentation
      南都留郡
    • Year and Date
      20100820-20100821
  • [Presentation] 天然と同じ水素結合様式を持つ人工ヌクレオシドの合成2010

    • Author(s)
      白土渉, 千葉順哉, 井上将彦
    • Organizer
      生体機能関連化学若手の会 第22回サマースクール
    • Place of Presentation
      亀山
    • Year and Date
      20100716-20100717
  • [Presentation] 電極上に固定化されたDNAのダイナミクスとパルス電位周波数の同調に基づく遺伝子多型の検出2010

    • Author(s)
      井上将彦
    • Organizer
      甲南大学講演会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-09-08
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.pha.u-toyama.ac.jp/yakka/index-j.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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