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プログラムされた核酸複合体を基体とする触媒デザインとそのシグナル増幅への応用

研究課題

研究課題/領域番号 12J09190
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 分析化学
研究機関熊本大学

研究代表者

二村 朱香  熊本大学, 大学院自然科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードDNAコンジュゲート / 有機触媒 / シグナル増幅 / Michael付加反応
研究概要

本研究では、DNA複合体を反応場とする触媒反応系の確立を目的としている。DNAを足場とする反応として、Michael付加反応を選んだ。この反応を加速する有機触媒には、酸、塩基、および疎水部分を併せ持つという共通項がある。DNA構造の特性を利用すれば、酸、塩基が特定の疎水環境に適切に配置される理想的な酵素様環境を設計することが可能でる。本研究ではこれを核酸、タンパク質などの検出系におけるシグナル増幅反応として利用する。DNA複合体を反応の足場とすると、その構成要素の化学修飾によりあらゆる機能部位を導入でき、また複数の機能部位同士の距離、配向を自在に制御することが容易である。つまり、DNAに酸、および塩基部位を導入し、ターゲットの存在下でのみ両者が近づくよう設計すれば、DNAを基体として触媒環境を構築することができる。
本年度には、酸および塩基を導入したDNAコンジュゲートのライブラリーから酸と塩基の全組み合わせについて触媒能を検討した。結果、基質に対する付加反応は観測されたが、コンジュゲート特異的なシグナル増幅は見られていない。また基質や反応物に関してもライブラリを増やして検討を行ったが、狙った反応は未だ確認されていない。そこで、Michael付加反応ではなくホスホン酸ジエステルの分解反応に着目した。金属錯体がホスホン酸ジエステルを切断する現象はよく知られている。これまでに合成したコンジュゲートを含めて、金属錯体を形成するコンジュゲートの合成によりさらにライブラリを増やし、ホスホン酸ジエステル結合を有する基質の合成も既に完了している。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Rational design for cooperative recognition of specific nucleobases using β-cyclodextrin-modified DNAs and fluorescent ligands on DNA and RNA scaffolds2013

    • 著者名/発表者名
      A. Futamura, A. Uemura, T. Imoto, Y. Kitamura, H. Matsuura, C. -X. Wang, T. Ichihashi, Y. Sato, N. Teramae, S. Nishizawa, T. Ihara
    • 雑誌名

      Chemistry, A European Journal

      巻: 19 号: 32 ページ: 10526-10535

    • DOI

      10.1002/chem.201300985

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] DNAを基体とするスプリット有機触媒の探索2013

    • 著者名/発表者名
      二村朱香
    • 学会等名
      第50回 化学関連九州支部合同大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2013-07-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Rationally Designed Cooperative Work of Two Probes for DNA/RNA Analysis2013

    • 著者名/発表者名
      二村朱香
    • 学会等名
      The Twelfth Asian Conference on Analytical Sciences (ASIANALYSIS XII)
    • 発表場所
      福岡市、九州大学馬出キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シクロデキストリン修飾DNA複合体の協同的塩基認識デザイン2013

    • 著者名/発表者名
      二村朱香
    • 学会等名
      第30回シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      くまもと県民交流館パレア
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 大環状化合物修飾DNAと有機小分子の協同的塩基認識2013

    • 著者名/発表者名
      二村朱香
    • 学会等名
      第31回日九州分析化学若手の会夏季セミナー
    • 発表場所
      長崎ホテル清風
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大環状分子修飾DNA複合体を反応場とした塩基認識デザイン2012

    • 著者名/発表者名
      二村朱香
    • 学会等名
      第49回 化学関連九州支部合同大会
    • 発表場所
      北九州市・北九州国際会議場
    • 年月日
      2012-06-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 核酸分析を指向した協同的塩基認識プログラム2012

    • 著者名/発表者名
      二村朱香
    • 学会等名
      第72回分析化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島市・鹿児島大学郡元キャンパス・工学部
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] DNA複合体を基体とする触媒デザイン2012

    • 著者名/発表者名
      二村朱香
    • 学会等名
      第6回 バイオ関連シンポジウム
    • 発表場所
      札幌市・北海道大学高等教育推進機構
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Rationally Designed Combinations of Two Molecules for the Detection ofSpecific Nucleobases2012

    • 著者名/発表者名
      二村朱香
    • 学会等名
      EUROBIC2012
    • 発表場所
      GRANADA, SPAINGranadaConferenceCentre
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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