DNA捕捉・放出能力をもつ新規高分子材料等の開発

Publicly Offered Research

Project Area	Development of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence
Project/Area Number	25104511
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	Japan Advanced Institute of Science and Technology
Principal Investigator	坂本隆北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 助教 (80423078)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2014: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000) Fiscal Year 2013: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords	機能性ペプチド / 光反応
Outline of Annual Research Achievements	光によるDNA捕捉・放出能力を持つ新たな機能性ペプチドを開発することを目的に、DNAとの光架橋能を有する３シアノビニルカルバゾール（cnvCz）を導入したDNA結合性ペプチド（GCN4）を合成し、その機能評価を行った。前年度（平成２５年度）までに確立したクリック反応によるcnvCz導入法により、cnvCzの導入位置およびリンカー長の異なる15種類のcnvCz修飾ペプチドを合成し、２重鎖DNA（蛍光修飾、CRE14配列）との混合溶液を調製した。これにUV光（366 nm）を照射後、変性ポリアクリクアミドゲル電気泳動による分析を行った結果、光照射後にのみ泳動度の低いバンドが出現したことから、これらのペプチドによるDNAの光捕捉が可能であることが明らかとなった。また、この光反応の収率がcnvCzの導入位置およびリンカー長に大きく依存することが明らかとなり、リンカー長をコントロールすることで光反応性を制御できる可能性が示された。光捕捉後のペプチド－DNA複合体に312 nmのUV光を照射した結果、泳動度の低いバンドが消失し、未反応のDNAのバンドのみが検出されたことから、光照射によるDNAの放出も可能であることが明らかとなった。以上のことから、設計・合成した光反応性ペプチドが光によるDNA捕捉・放出能力を持つことが明らかとなった。またその光反応性はcnvCzを導入するリンカー長を変化させることで制御可能であることが明らかとなった。今後、ペプチドファイバーやリポソームへ組み込むことにより、分子ロボットの部品として有力視されている様々な分子デバイスに、情報素子であるDNAを自在に固定・放出できるツールとなることが期待される。
Research Progress Status	26年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	26年度が最終年度であるため、記入しない。