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水素結合型強相関構造の動的増幅検出

研究課題

研究課題/領域番号 13031063
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州大学

研究代表者

竹中 繁織  九州大学, 工学研究院応用化学部門, 助教授 (60188208)

研究分担者 野島 高彦  九州大学, 工学研究院応用化学部門, 助手 (00291930)
中村 成夫  九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (00264078)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2003年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2002年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2001年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワードDNA / 4本鎖 / カリウムセンシングオリゴヌクレオチド(PSO) / カリウムイオン / インターカレータ / テトラキスアクリジニルペプチド(TAP) / テロメラーゼ / テロメアDNA / テロメア / カリウム / FRET / TAMRA / FAM / ナトリウム / Oxytricha / 蛍光 / 水素結合 / センシング材料 / テロメアDNA配列 / Guanine quartet構造 / カリウムインジケーター / 蛍光共鳴エネルギー移動(FRET) / 強相関構造 / Potassium Sensing Oligonucleotide(PSO) / DNAワイヤ / フェロセン化ナフタレンジイミド / β-ジクロデキストリン / 分子スイッチ / ナノサイズ / 擬ポリフェロセンアレイ / 動的制御 / π-スタック
研究概要

DNAは高分子化学の立場から強相関ソフトマテリアルと見なすことができる。これは多数の水素結合、芳香環のII-IIスタッキング、静電相互作用が協同的に働いてその高次構造を制御しているからである。この性質を模倣して新しい材料の創製における研究が大きな成果を挙げている。これに対しDNA合成法の進展からDNAそのものを利用する方法論も考えられる。これまで後者の立場に立ち生化学的に有用な試薬を含む新しい材料について研究してきた。ここではDNAの多様性中での一つの構造であるDNA四本鎖構造形成を利用した新しい試薬の開発を達成した。1)Potassium Sensing Oligonucleotide(PSO)を利用した新規水溶性カリウム検出試薬の開発生体内では種々の金属イオンが重要な働きを担っている。その中でもカリウムイオンは、他のイオンの濃度制御や種々の疾患などに関与しており、水溶液中におけるK^+検出試薬の開発は医療分野においても注目されている。これまでに多くのカリウムイオン検出試薬が開発されているが、水溶性や選択性の低いものばかりであった。今回、我々が開発した新規水溶性カリウムイオン検出試薬(PSO)は、均一な水溶液中で高選択的にカリウムイオンを検出することに成功した。2)新規テロメラーゼ阻害剤: Tetrakis-acridinyl peptide(TAP)の開発とテロ白メアDNAとの相互作用に関する研究染色体末端に存在するテロメアDNAの伸長反応を行う酵素:テロメラーゼが活性になると細胞の老化やガン化が引き起こす。このテロメラーゼはG-richなテロメアDNAが形成するG-quartet構造には結合できないので、このG-quartet構造を安定化させる化合物は、テロメラーゼ阻害剤となりえる。今回我々が開発した化合物: TAPはこのG-qdartet構造を著しく安定化させることを見出し、新規テロメラーゼ阻害剤として期待できる。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] S.Takenaka et al.: "Comparison of potassium ion preference of potassium sensing oligonucleotides PSO-1 and PSO-2, carrying human and Oxytricha telomeric sequence, respectively"Analytical and Bioanalytical Chemistry. 375. 1006-1010 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bernard Juskowiak et al.: "Spectral properties and binding study of DNA complexes with a rigid bisintercalatorl, 4-bis((N-methylquinolinium-4-yl)vinyl)benzene"Spectrochimica Acta Part A. 59. 1083-1094 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bernard Juskowiak et al.: "Detection of noncovalent interactions of hairpin oligonucleotide with stilbazoIium ligands by MAL DI TOF mass spectrometry"International Journal of Mass Spectrometry. 229. 225-230 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ijiro et al.: "Base-pair mapping by chemical force microscopy on nucleobase self-assembled monolayers"Colloids and Surfaces A : Physicochemical and Engineering Aspects. 198-200. 677-682 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nojima et al.: "Potassium sensing oligonucleotide. PSO, based on DNA tetraplex formation"Nucleic Acids Research Supplement. 2. 125-126 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ueyama et al.: "Tetrakis-acridinyl peptide : a novel fluorometric reagent for nucleic acid analysis based on the fluorescence dequenching upon DNA binding"Analyst. 127. 886-888 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeori Takenaka: "Small Molecule DNA and RNA Binders : From Synthesis to Nucleic Acid Complexes"S, M. Demeunynck, C. Bailly, W.D.Wilson Eds., Wiley-VCH. 22 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takenaka: "Comparison of potassium ion preference of potassium sensing oligonucleotides, PSO-1 and PSO-2, carrying human and Oxytricha telomeric sequence, respectively"Analytical and Bioanalytical Chemistry. 375. 1006-1010 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bernard Juskowiak: "Spectral properties and binding study of DNA complexes with a rigid bisintercalatorl, 4-bis ((N-methylquinolinium-4-yl) vinyl) benzene"Spectrochimica Acta Part A. 59. 1083-1094 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bernard Juskowiak: "Detection of noncovalent interactions of hairpin oligonucleotide with stilbazolium ligands by MALDI TOF mass spectrometry"International Journal of Mass Spectrometry. 229. 225-230 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ijiro: "Base-pair mapping by chemical force microscopy on nucleobase self-assembled monolayers"Colloids and Surfaces A : Physicochemical and Engineering Aspects. 198-200. 677-682 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nojima: "Potassium sensing oligonucleotide, PSO, based on DNA tetraplex formation"Nucleic Acids Research Supplement. 2. 125-126 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ueyama: "Tetrakis-acridinyl peptide : a novel fluorometric reagent for nucleic acid analysis based on the fluorescence dequenching upon DNA binding"Analyst. 127. 886-888 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takenaka: "Comparison of potassium ion preference of potassium sensing oligonucleotides PSO-1 and PSO-2, carrying human and Oxytricha telomeric sequence, respectively"Analytical and Bioanalytical Chemistry. 375. 1006-1010 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] B.Juskowiak: "Detection of noncovalent interactions of hairpin oligonucleotide with stilbazolium ligands by MALDI TOF mass spectrometry"International Journal of Mass Spectrometry. 229. 225-230 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 竹中 繁織: "ナノテクノロジーハンドブック(第1分冊)"丸善. 9 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ueyama et al.: "A novel potassium sensing in aqueous media by synthetic oligonucleotide derivative. Fluorescence resonance energy transfer associated with guanine quartet-potassiumion complex formation"Journal of the American Chemical Society. Vol.124. 14286-14287 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nojima et al.: "Potassium sensing oligonucleotide, PSO, based on DNA tetraplex formation"Nucleic Acids Research Supplement. Vol.2. 125-126 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] B.Juskowiak et al.: "Fluorescence energy transfer study of interstrand DNA crosslinking caused by rigid bisintercalator"Supramolecular Chemistry. Vol.14. 477-485 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 竹中繁織: "分析試料前処理ハンドブック"丸善. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sato et al.: "Linker chain effect of ferrocenyl naphathelene diimide on a double stranded DNA preference"Nucleic Acid Research Supplement. 1. 269-270 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ueyama et al.: "DNA binding behavior of peptides carrying acridinyl units : First example of effective poly-intercalataion"Nucleic Acid Research Supplement. 1. 163-164 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takenaka: "Highly sensitive probe for gene analysis by electrochemical approach"Bull. Chem. Soc. Jpn. 74・2. 217-224 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamashita et al.: "Analysis of the complex of oligonucleotide duplexes with ligands by MALDI-TOF Mass Spectroscopy"Chem. Lett. 680-681 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] B.Juskowiak et al.: "Energy transfer evidence for cross-linking of DNA by 1,4-bis((N-methylquinolinium-4-yl)vinvl)benzene"Polish J. Chem. 75. 1377-1378 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] B.Juskowiak et al.: "Isomerization of DNA-bound distilbazolium ligand induced by electron transfer from photoecited tris(1,1O-phenanthroline)-Ru(II),"Photochemistry and Photobiology. 74・3. 391-400 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 竹中繁織: "分析化学便覧h.DNAおよびRNA"丸善. 7 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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