| 研究概要 |
ポリヌクレオチドあるいはオリゴヌクレオチドの高次構造の制御は,核酸のモデルとして,また機能材料としてのオリゴヌクレオチドを考える上で重要な課題である.本研究では,単分子膜による構造制御の手法を,水面展開可能なオリゴヌクレオチド誘導体に適用し,特定のオリゴヌクレオチド・セグメントを2次元界面に配列されることに着目した.これにより,界面で生じる構造転移の分子レベルでの制御が可能となるばかりでなく,異糖オリゴヌクレオチドとの相互作用が単分子膜の状態変化として高感度にとらえることも可能であろう.本研究では,先ず両親媒性の人工オリゴヌクレオチドを合成し,その単分子膜状態におけるセグメント間の相互作用様式を,表面圧一面積等温曲線の測定と各種分光法の併用により解明し,より高度に構造制御されたオリゴヌクレオチド薄膜の設計指針を得ることを目的としている.具体的な研究成果を以下に述べる.
(1)核酸塩基として,チミンを選び,メタクリル酸との共重合により目的の両親媒性高分子(1)の合成に成功した.
(2)1の表面一面積曲線は,良好な凝縮相を示すとともに,下水相のpHにより1のpKaやコンフォメーション変化に対応して大幅に変動した.
(3)下水相のアデニル酸(A),オリゴA(oA)ならびにA(pA)との相互作用を検討した結果,チミンーアデニン塩基対間の相補的水素結合にもとづく界面錯体が生じていることを明らかにした.
(4)これら界面錯体のうち,1/oAと1/pA錯体は,天然DNAの二重らせん構造に類似する塩基対間のスタッキング構造の形成を示唆した.以上,気水界面を錯体形成場として利用することにより,高次構造のオリゴヌクレオチド集合体の構造が可能であることを明らかにした。
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