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DNA捕捉・放出能力をもつ多機能性ペプチド・ゲル・リポソームの創出

Publicly Offered Research

Project AreaDevelopment of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence
Project/Area Number 15H00808
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionWakayama University (2016)
Japan Advanced Institute of Science and Technology (2015)

Principal Investigator

坂本 隆  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (80423078)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords光架橋 / 2重鎖DNA / ヘキスト33258 / 3-シアノビニルカルバゾール / ナノバイオ / ナノマシン / 光スイッチ / DNA / 低分子
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、分子ロボットを構成する種々の分子デバイス(ペプチド・ゲル・リポソーム等)が、情報伝達の役割を担うと期待されるDNAを光照射により自在に捕捉・放出できるよう、新たなDNA光架橋素子を開発することを目的としている。これまでにDNA結合性ペプチドに3-シアノビニルカルバゾールを導入することでペプチドにDNA光捕捉・放出機能を付与できることを見出してきたが、分子サイズが比較的大きいことから、その応用範囲はペプチドを骨格とする分子デバイスに限られた。そこで本研究では、より分子サイズが小さく、他の分子デバイスへ容易に適用できる新たなDNA光架橋素子の開発を目指し、平成27年度は、DNA結合性の低分子化合物に3-シアノビニルカルバゾールを修飾した、DNA光架橋素子の合成を試み、逆相HPLCによる精製後、1H NMR、13C NMR、MALDI-TOF-MSスペクトルにより同定し、目的のDNA光架橋素子の合成に成功した。平成28年度は、合成したDNA光架橋素子と、種々の構造および配列を持つDNAとの光反応性および、相互作用の詳細を調べた。結果、合成したDNA光架橋素子は、特徴的な構造を持つDNAとのみ光架橋可能であることが明らかとなり、これまでにないユニークな特徴を持つDNA光架橋素子の開発に成功した。このDNA光架橋素子はさらなる化学修飾の足がかりとなる官能基を含んでいることから、ペプチドをはじめ、種々のゲルやリポソーム等に容易に導入することが可能で、種々の分子デバイスにDNA光補足・放出能力を付与できるものと期待できる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] RNA fluorescence in situ hybridization using 3-cyanovinylcarbazole modified oligodeoxyribonucleotides as photo-cross-linkable probes2016

    • Author(s)
      Kenzo Fujimoto, Kei Toyosato, Shigetaka Nakamura, Takashi Sakamoto
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 26 Issue: 21 Pages: 5312-5314

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2016.09.035

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Simultaneous detection of single-nucleotide polymorphisms in a DNA bulge structure using fluorine-modified bisbenzimide derivative2016

    • Author(s)
      Takashi Sakamoto, Daisaku Hasegawa, Kenzo Fujimoto
    • Journal Title

      Analyst

      Volume: 141 Issue: 4 Pages: 1214-1217

    • DOI

      10.1039/c5an02389k

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 二本鎖 DNA 中での3ーシアノビニルカルバゾールを用いた光化学的デアミネーションにおけるシトシンの対合塩基の影響2017

    • Author(s)
      SETHI Siddhant、大江美成子、坂本隆、中村重孝、藤本健造
    • Organizer
      日本薬学会第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2017-03-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of novel molecular devices capable of photo-cross-linking with DNA having specific structures2017

    • Author(s)
      Takashi Sakamoto, Kenzo Fujimoto
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of RNA FISH using photoresponsive molecular beacon probe2017

    • Author(s)
      Chinami Kano, Kei Toyosato, Takashi Sakamoto, Shigetaka Nakamura, Kenzo Fujimoto
    • Organizer
      日本化学会第97春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 光化学的なRNA架橋反応を用いた新規FISH 法の開発2016

    • Author(s)
      中村重孝、豊里慧、狩野千波、坂本隆、藤本健造
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] RNA FISH using 3-cyanovinylcarbazole-modified ODNs as photo-cross-linking probe2016

    • Author(s)
      Chinami Kano, Kei Toyosato, Shigetaka Nakamura, Takashi Sakamoto, Kenzo Fujimoto
    • Organizer
      The 43rd International Symposium on Nucleic Acids Chemistry (ISNAC2016)
    • Place of Presentation
      100th Anniversary Hall, Kumamoto University
    • Year and Date
      2016-09-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of hydrogen bonding on the cytosine deamination in photo-cross-linked DNA duplex2016

    • Author(s)
      Siddhant Sethi, Takashi Sakamoto, Kenzo Fujimoto
    • Organizer
      The 43rd International Symposium on Nucleic Acids Chemistry (ISNAC2016)
    • Place of Presentation
      100th Anniversary Hall, Kumamoto University
    • Year and Date
      2016-09-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シアノビニルカルバゾールによって光架橋された DNA 上シトシンの脱アミノ化における水素結合の影響2016

    • Author(s)
      SETHI Siddhant、坂本隆、藤本健造
    • Organizer
      第10回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      石川県立音楽堂・もてなしドーム地下イベント広場
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 高速光架橋能を有する蛍光プローブを用いたRNA FISH2016

    • Author(s)
      狩野 千波、豊里慧、中村重孝、坂本隆、藤本健造
    • Organizer
      第10回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      石川県立音楽堂・もてなしドーム地下イベント広場
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 高速光架橋能を有するオリゴDNAプローブを用いた新規FISH法の開発2016

    • Author(s)
      中村重孝、豊里慧、坂本隆、藤本健造
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第11回年会
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Year and Date
      2016-06-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Evaluation of role of hydrogen bonding in deamination of 3-cyanovinylcarbazole mediated photo-cross-linked cytosine in DNA duplex2016

    • Author(s)
      Siddhant Sethi、Minako Ooe、Takashi Sakamoto、Kenzo Fujimoto
    • Organizer
      平成28年度北陸地区講演会と研究発表会
    • Place of Presentation
      福井工業大学 福井キャンパス
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 光架橋反応を用いた新規 RNA FISH 法の開発2016

    • Author(s)
      狩野千波、豊里慧、中村重孝、坂本隆、藤本健造
    • Organizer
      平成28年度北陸地区講演会と研究発表会
    • Place of Presentation
      福井工業大学 福井キャンパス
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] “Photo-cross-linking Reaction in Nucleic Acids - Chemistry and Applications" Modified Nucleic Acids, Ed. Kazuhiko Nakatani and Yitzhak Tor2016

    • Author(s)
      Takashi Sakamoto, Kenzo Fujimoto
    • Total Pages
      276
    • Publisher
      Springer International Publishing
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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