| 研究課題/領域番号 |
19K05177
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
岩浦 里愛 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 上級研究員 (00450312)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | DNA / 脂質 / 自己集合 / ナノ構造 / 導電性 / ナノシート / 電荷移動錯体 / 両親媒性脂質 / ナノファイバー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
DNAは高い導電性をもつことが予想されており、微細な電気回路や導電性ワイヤを作る部品としての活用が期待されている。しかし基板上に載せたDNAの構造はもろく、これまで再現性の良い導電機能発現には至っていない。
本研究では、申請者が開発したDNAと双頭型ヌクレオチド脂質分子の超分子的ハイブリッド化により、構造が極めて安定化された導電性DNAナノファイバーを製造し、その導電機能を評価する。さらに、DNAナノファイバー構造と導電機能の関連を明らかにし、導電性DNAナノファイバー製造の基盤技術確立を目指す。
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| 研究成果の概要 |
イノシン酸部位を有する新規ヌクレオチド脂質dI(20)を合成し、サケ白子由来DNAの二成分自己集合を行った結果、dI(20)-DNAの二成分自己集合からナノシート構造が得られた。このナノシートは、dI(20)のイノシン酸部位とサケ白子由来DNA中の核酸塩基が塩基対形成して形成されていることがわかった。吸収および蛍光スペクトル測定の結果から、これらの核酸塩基部位はCT状態を形成して安定化していることが示唆された。ナノシートを熟成すると直径6 nmのナノファイバーを形成し、その静電気力顕微鏡観察でコントラストの強い像が得られたことから、このナノファイバーは導電性を有すると考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
DNAは核酸塩基が積み重なったπ-πスタッキングにより、古くから導電性を持つことが予想されており、導電性ナノワイヤとしての利用が期待されている。しかし、実際はDNAを基板上へ配置すると構造がこわれ、導電性を発現させることが困難である。本研究では双頭型イノシン酸脂質とサケ白子由来DNAを複合体化し剛直なナノシート構造を形成させたところ、この複合体中で核酸塩基の電荷移動遷移状態が安定化された。さらにこの複合体を熟成すると直径6 nmのナノファイバーが生成し、このナノファイバーの静電気力顕微鏡観察より、ナノファイバーが導電性を持つことが示唆され、DNAによる導電性ナノワイヤ構築につながる結果を得た。
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