| 研究課題/領域番号 |
18H02081
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
竹澤 悠典 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70508598)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | DNA / 人工DNA / DNAポリメラーゼ / DNAリガーゼ / DNAzyme / DNAナノテクノロジー / 金属錯体型塩基対 / 超分子化学 / デオキシリボザイム / 核酸化学 / 金属錯体 / 酵素反応 / 金属錯体型人工塩基対 / DNA合成酵素 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、種々のDNA合成酵素を駆使した金属配位子型人工DNAの酵素合成法を開発し、金属錯体型塩基対形成を駆動力として構造・機能のスイッチングが可能な金属イオン応答性DNA超分子の開発を行った。Cu(II)イオン存在下で金属錯体型塩基対を形成するヒドロキシピリドン型ヌクレオチド(H)を用い、2種類のDNAポリメラーゼによるプライマー伸長反応、およびポリメラーゼとリガーゼを用いた2段階反応により、人工DNA鎖の酵素合成法を確立した。さらに、触媒活性を示すDNAzymeの配列中にH-H塩基対を導入することで、Cu(II)イオンに応答して活性が制御されるアロステリックDNAzymeを開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、DNA合成酵素を用いた金属配位子型人工DNAの酵素合成法の開発と、それに基づく金属イオン応答性DNAzymeの開発を行った。金属応答性DNA鎖の簡便な合成が可能になった点、および既存の機能性核酸を基に配列を合理設計できる点が特長であり、他の機能性核酸やDNAナノ構造体の構造・機能制御へも応用できる成果である。特に一対の非天然塩基対の導入のみで活性制御が可能となり、最小限の修飾・改変による核酸の機能化という点で大きな意義がある。生体微量金属を含む種々の金属イオンに応答する機能性核酸も創出できると考えられ、DNAナノテクノロジーや生命金属科学の基礎分子技術としての波及効果も期待される。
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