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DNA構造をテンプレートとしたπ共役分子集積体の構築と光機能材料への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K05323
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分37010:生体関連化学
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

高田 忠雄  兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (60511699)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018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DNA / 蛍光 / 酵素反応 / 自己組織化 / テンプレート合成 / ペリレンジイミド / ポルフィリン / チアゾールオレンジ / バイオセンサー / 化学センサー / 機能分子 / 光電子移動 / 光デバイス / 分子エレクトロニクス
研究成果の概要

DNA内部に分子の結合と反応空間を酵素的に発生させ、光機能性分子を共有結合で位置特異的に導入した人工DNAを合成した。発光色素であるチアゾールオレンジ(TO)を導入したDNAを作製し、隣接塩基配列とTOの分子数によって、発光のon-offと発光波長を制御できることが示された。分子イメージングを可能とする発光性核酸センサーとしての応用が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

DNAは配列情報に基づく自己組織化能を有し、官能基導入や分子修飾による化学修飾が可能であることから、機能性材料やナノ構造体を構築するための生体分子材料として近年注目されている。本研究では、DNA構造をテンプレートとしてチアゾールオレンジを集積した人工DNAを開発し、発光評価から光応答型分子センサーとして有用であることを見出した。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Stacked Thiazole Orange Dyes in DNA Capable of Switching Emissive Behavior in Response to Structural Transitions2021

    • 著者名/発表者名
      Takada Tadao、Nishida Koma、Honda Yurika、Nakano Aoi、Nakamura Mitsunobu、Fan Shuya、Kawai Kiyohiko、Fujitsuka Mamoru、Yamana Kazushige
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 22 号: 17 ページ: 2729-2735

    • DOI

      10.1002/cbic.202100309

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ハイブリダイゼーション連鎖反応を利用した核酸検出光バイオセンサーの開発2022

    • 著者名/発表者名
      田中亜季・中村 光伸・高田 忠雄
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 光電流を観測シグナルとした電気化学アプタマーセンサーの開発2022

    • 著者名/発表者名
      由里 拓也・中村 光伸・高田 忠雄
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNAを鋳型としたジフェニルアントラセン集積体の構築と光アップコンバージョン特性2022

    • 著者名/発表者名
      西岡 賢・奥 勘吾・中村 光伸・高田 忠雄
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Enzymatic preparation of fluorescent DNA functionalized with perylenediimide derivatives2021

    • 著者名/発表者名
      Yuuna Yamamoto, Tadao Takada, Ami Takata, Mitsunobu Nakamura, Kazushige Yamana
    • 学会等名
      ISNAC2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNAを鋳型として構築したジフェニルアセチレン集積体における光アップコンバージョン2021

    • 著者名/発表者名
      西岡 賢・奥 勘吾・中村 光伸・高田 忠雄
    • 学会等名
      2021年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 光レドックス触媒を内部に有する水溶性ナノ粒子を用いた光クリック反応の開発2021

    • 著者名/発表者名
      西岡賢・中村光伸・高田忠雄
    • 学会等名
      2021年バイオ関連
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] チアゾールオレンジ集積体を有する蛍光核酸プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      高田忠雄・西田航磨・中野 葵・中村光伸・山名一成
    • 学会等名
      2019年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Helically arranged chromophore clusters on DNA as a fluorogenic biosensor for nucleic acid detection2019

    • 著者名/発表者名
      Tadao Takada,* Koma Nishida, Aoi Nakano, Mitsunobu Nakamura, Kazushige Yamana
    • 学会等名
      ISNAC2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tadao Takada,* Koma Nishida, Aoi Nakano, Mitsunobu Nakamura, Kazushige Yamana*2019

    • 著者名/発表者名
      Fluorescent Nucleic Acid Probes Possessing Stacked Cyanine Dye Chromophores
    • 学会等名
      CISNAC2019日本核酸化学会設立記念国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シアニン色素を構造内部に有する発光性核酸プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      西田航磨・高田忠雄・本多由理佳・中村光伸・山名一成
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] “Signal-On”型電気化学核酸検出プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      西村弘基・高田忠雄・山下智也・中村光伸・山名一成
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Fluorescent nucleic acids modified with stacked cyanine dyes2018

    • 著者名/発表者名
      Koma Nishida, Tadao Takada, Aoi Nakano, Mitsunobu Nakamura, Kazushige Yamana
    • 学会等名
      ISNAC2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional Nucleic Acid Probes Possessing Stacked Chromophores2018

    • 著者名/発表者名
      Tadao Takada, Shunya Ishino, Yurika Honda, Mitsunobu Nakamura, Kazushige Yamana
    • 学会等名
      IRT2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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