| 研究課題/領域番号 |
19F19751
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
塩谷 光彦 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60187333)
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| 研究分担者 |
LEON JENS 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2019-07-24 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | DNA / 人工核酸 / 集積型金属錯体 / 金属錯体型塩基対 / 金属ナノクラスター / キラリティー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
DNAは長さや配列を自由に設計・合成できるため、分子集積や物質合成の鋳型としても有用な生体高分子である。特に、DNAを鋳型とした金属クラスター・ナノ粒子合成は、DNAの鎖長や配列によるサイズ制御などへの応用が注目されている。しかし、天然核酸塩基と相互作用する金属種に限られるという欠点があった。そこで本研究では、金属配位子を導入した人工DNA鎖を鋳型配位子として用い、種々の金属イオンの集積化と、引き続く還元等によるナノクラスターやナノ粒子の合成を行う。さらに、DNAのらせん性を反映したキラルクラスターの合成や、複数の配位子を有する人工DNAを使った異種金属クラスターの合成を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、金属配位子を導入した人工DNA鎖を鋳型配位子として用い、種々の金属イオンの集積化と、引き続く還元等によるナノクラスター・ナノ粒子の合成を目的とした。また、DNAのキラリティーを反映したキラルクラスターの合成や、複数の配位子を有する人工DNAを使った異種金属クラスターの合成も目指している。
本年度は昨年度に引き続き、核酸類縁体であるグリコール核酸(GNA)オリゴマーを鋳型とした金属集積を検討した。昨年度までに、5-カルボキシウラシル(caU)塩基を導入したGNAオリゴマーを合成し、円二色性(CD)スペクトルを用いた滴定実験から、caU配位子とCu(II)との2:1錯体形成によりGNA二重鎖中にCu(II)イオンが集積されたことを示唆する結果を得た。そこで、caUを10個含むGNA鎖5’-(caU)10T-3’に5 当量のCu(II)イオンを加えた試料について、エレクトロスプレーイオン化法による質量分析スペクトルの測定を行った。その結果、強度が弱いものの[(5’-(caU)10T-3’)2Cu10]5-に帰属されるシグナルが観測され、GNA二重鎖中にCu(II)イオンが10個集積されたことが考えられる。ヘアピン構造や高次構造の形成も否定できないため、今後詳細な同定と構造解析を行う予定である。
さらに、得られたCu(II)錯体型GNAに還元剤を添加して、Cuのナノクラスターの合成を検討した。還元剤の添加により、新たに340 nm付近に吸収が現れた。また、530 nm付近に弱い発光を示したことから、Cuのナノクラスターが生成したことが示唆された。CDスペクトルでも300 nm以上にコットン効果が現れており、ナノクラスターのキラル誘起も期待される。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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