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核酸塩基の立体構造解析を目的とした中赤外マーカー振動バンドの探索

研究課題

研究課題/領域番号 16K05662
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関横浜市立大学

研究代表者

三枝 洋之  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (90162180)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード核酸塩基 / 中赤外スペクトル / 立体構造解析 / マーカーバンド / レーザー脱離 / 核酸塩基対 / 気相クラスター / 中赤外分光 / 中赤外振動 / レーザー分光
研究成果の概要

中赤外領域での振動スペクトルを測定することで、核酸塩基対の立体構造をより顕著に反映するようなマーカーバンドを見出すことを目的とした.対象はグアニンを含む塩基対,9-メチルグアニン2量体[(9MG)2]と9-メチルグアニン-1-メチルシトシンWatson-Crick (WC)型塩基対[(9MG)(1MC)]である.その結果、塩基対を生成したり水和したりすると内部座標の寄与の割合が大きく変化する.従って単純にCO伸縮に局在化した振動と帰属できないことを示しており,詳細なPED解析が必要である.

研究成果の学術的意義や社会的意義

核酸塩基の高次構造を決定するためには、これまで共鳴ラマンスペクトルが多く用いられており、特に中赤外領域に現れる特徴的な振動バンド(ラマンマーカーバンドとよばれる)の解析が有効である。本研究では赤外スペクトルにおいても同様なマーカーバンドが存在すること、特に溶液中や結晶では困難な振動モードの詳細な解析が、気相における中赤外領域の振動バンドを観測することで可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] School of Chemical Sciences/NISER, Bhubaneswar/Odisha, INDIA(India)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Laboratoire Francis Perrin/CEA at Saclay(France)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Structural characterization of 6-thioguanosine and its monohydrate isolated in the gas phase: comparison with guanosine2019

    • 著者名/発表者名
      H. Saigusa, S. Kitamura, A. Oyama
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 印刷予定

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 芳香族分子錯体の電子励起ダイナミクス -構造と励起エネルギーの関係-2019

    • 著者名/発表者名
      三枝洋之
    • 雑誌名

      分光研究

      巻: 67 ページ: 233-235

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effective strategy for conformer-selective detection of short-lived excited state species: Application to the IR spectroscopy of the N1H keto tautomer of guanine2016

    • 著者名/発表者名
      H. Asami, M. Tokugawa, Y. Masaki, S. Ishiuchi, E. Gloaguen, K. Seio, H. Saigusa, M. Fujii, M. Sekine, and M. Mons
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A

      巻: 120 号: 14 ページ: 2179-2184

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.6b01194

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 気相孤立化した6-Thioguanosineとその1水和物の高次構造解析-Guanosineとの比較2019

    • 著者名/発表者名
      三枝洋之,北村佐樹, 小山歩美
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会 名古屋2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 核酸塩基対生成に特徴的な赤外マーカーバンドの探索2018

    • 著者名/発表者名
      三枝洋之,小山歩美
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会 福岡2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Gas-phase Study of Hydrogen-bonding Interaction in Clusters of Biological Molecules Using IR Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      H. Saigusa
    • 学会等名
      Spectroscopy and Dynamics of Molecules and Clusters SDMC 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gas-phase study of hydrogen-bonding interaction in clusters of biological molecules using IR spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Saigusa
    • 学会等名
      Spectroscopy and Dynamics of Molecules and Clusters 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 赤外-紫外二重共鳴分光法による5-ブロモウラシル-グアニン誤塩基対の気相立体構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      小山歩美 三枝洋之
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会2017 仙台
    • 発表場所
      東北大学 川内北キャンパス (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 赤外-紫外二重共鳴分光法による5-ブロモウラシル-グアニン誤塩基対の気相立体構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Oyama and Hiroyuki Saigusa
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会2017 仙台
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 5-ブロモウラシルとグアニン間の誤塩基対生成の理論的解明2016

    • 著者名/発表者名
      小山歩美 三枝洋之
    • 学会等名
      第6回 CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京都江戸川区)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 三枝研ホームページ

    • URL

      http://laser.sci.yokohama-cu.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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