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DNA2重鎖と脂質ラフトモデル膜を用いた微弱磁場イメージング・システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K13980
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機能物性化学
研究機関大分大学 (2017-2019)
大阪大学 (2016)

研究代表者

岡 芳美  大分大学, 全学研究推進機構, 助教 (30470115)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードラジカルペア / クリプトクロム・モデル / 脂質ラフトモデル / 顕微下 / 光誘起電子移動反応 / フラビン / DNA / ペプチド核酸 / 微弱磁場センシング / DNA2重鎖 / クリプトクロム / 脂質ラフトモデル膜
研究成果の概要

青色光受容体タンパク質クリプトクロムの磁気センシングに着目して、微弱磁場をセンシングできる人工システムの構築を目指した。生体と同様の反応経路を辿るフラビンの1重項励起状態からのフラビン-トリプトファン(Trp)・1重項ラジカルペア形成過程の実現、最終的な3重項ラジカルペアの長寿命化の実現、巨大一枚膜の脂質ラフト相(厳密には、脂質ラフトモデル膜の秩序液体相)を反応場とする顕微下イメージングが可能なシステムについて検討した。パルミトイル修飾したTrp含有ペプチド核酸(PNA)と(比較的水溶性の高い)フラビンを含有した相補DNAの2重鎖と脂質ラフトモデル膜を用い、モデル系の構築に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究における人工系の構築は、構造-磁気センシング機能の相関を明らかにできる一助になると考える。生体のタンパク質と同様の反応経路を辿る人工系を構築できたことは重要な知見である。生物の磁気受容機能解明につながるだけでなく、その現象(地磁気程度の微弱磁場のセンシング)を利用できる(役に立つ)材料、システムへと展開するための研究の第一歩として意義があると考える。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Gigantic Magnetic Field Effect on the Long-Lived Intermolecular Charge-Separated State Created at the Nonionic Bilayer Membrane2018

    • 著者名/発表者名
      Miura Tomoaki、Maeda Kiminori、Oka Yoshimi、Ikoma Tadaaki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 122 号: 50 ページ: 12173-12183

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b08389

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence Imaging of Disrupted Interfaces between Liquid-Ordered and Liquid-Disordered Domains by a Flavin-Labeled PNA Duplex2017

    • 著者名/発表者名
      Oka Yoshimi、Shishino Hisae
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 2 号: 6 ページ: 2912-2915

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b00581

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fluorescence Quenching of Alexa Fluor 488-labeled DNA by Complementary Trp-containing PNA Partitioned in Liquid-ordered Domains2017

    • 著者名/発表者名
      Oka Yoshimi、Shishino Hisae
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 号: 11 ページ: 1672-1675

    • DOI

      10.1246/cl.170755

    • NAID

      130006837425

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] タンパク質磁気センサーに関連したフラビン-(トリプトファン)3連結分子の合成と性質2020

    • 著者名/発表者名
      岡 芳美
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会 (2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Construction of Artificial Flavoproteins in a Mimicking Cell Membrane as a Reaction Field2019

    • 著者名/発表者名
      岡 芳美
    • 学会等名
      The 20th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規合成フラビン分子の自己集合化と脱プロトン化、Cs(I)との錯形成2019

    • 著者名/発表者名
      岡 芳美
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Construction of Artificial Flavoproteins in a Mimicking Cell Membrane as a Reaction Field2019

    • 著者名/発表者名
      岡 芳美
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Probe Aggregation into the Interfaces between Mimicking Raft and Non-Raft Domains, Induced by Peptide Nucleic Acid (PNA) Duplexes2018

    • 著者名/発表者名
      Oka Yoshimi
    • 学会等名
      The 256th ACS National Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フラビンラベルしたペプチド核酸二重鎖による秩序-無秩序液体相界面の破壊現象における蛍光観察2017

    • 著者名/発表者名
      岡 芳美、宍野 久枝
    • 学会等名
      第21回液晶化学研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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