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核酸複合体形成を電気化学で制御する

研究課題

研究課題/領域番号 23655068
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 分析化学
研究機関熊本大学

研究代表者

井原 敏博  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (40253489)

連携研究者 小比賀 聡  大阪大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (80243252)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード生体分析 / 人工核酸 / 電気化学 / 電極修飾 / DNAセンサー / 電気化学的制御 / DNAコンジュゲート / 核酸 / 分子認識 / センサー / フェロセン / 金属錯体 / ターピリジン / BNA / LNA / 協同性 / 錯生成 / ハイブリダイゼーション
研究概要

骨格中にジスルフィド、およびターピリジンを有するDNA(それぞれssDNA、terpy2DNA)を電極上に固定化してそのハイブリダイゼーションを、それぞれスルフヒドリル-ジスルフィド変換、および金属錯体の酸化還元挙動をとおして電気化学的にモニターしたい。
炭素電極、および金電極を利用して、それぞれ芳香族化合物とのスタッキング、およびAu-Sの強い親和性を利用してDNAの固定化を行い、それぞれのDNAの電気化学挙動をモニターした。その結果、ジスルフィド結合の明確な還元シグナルを観察することはできなかったが、DNA上で形成した[Fe(terpy)2]2+/3+の酸化還元シグナルを得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 6件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Potentiometric DNA Sensing Platform Using Redox-Active DNA Probe Pair for Sandwich-Type Dual Hybridization at Indicator Electrode Surface2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nakano, T. Kimura, Y. Kitamura, T. Ihara, R. Ishimatsu, T. Imato
    • 雑誌名

      J. Electroanal. Chem

      巻: 720-721 ページ: 71-75

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Situ Oxygenous Functionalization of a Graphite Electrode for Enhanced Affinity toward Charged Species and a Reduced Graphene Oxide Mediator2014

    • 著者名/発表者名
      M. R. Karim, Y. Ikeda, T. Ide, S. Sugimoto, K. Toda, Y. Kitamura, T. Ihara, T. Matsui, T. Taniguchi, M. Koinuma, Y. Matsumoto, S. Hayami
    • 雑誌名

      New J. Chem

      巻: 38 ページ: 2120-2127

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Versatile Allosteric Molecular Devices Based on Reversible Formation of Luminous Lanthanide Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kitamura, S. Yamamoto, Y. Osawa, H. Matsuura, T. Ihara
    • 雑誌名

      Chem. Commun

      巻: 49 ページ: 285-287

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metallo-regulation of the Bimolecular Triplex Formation of a Peptide2013

    • 著者名/発表者名
      H. Shimada, T. Sakurai, Y. Kitamura, H. Matsuura, T. Ihara
    • 雑誌名

      Nucleic Acid Dalton Trans

      巻: 42 ページ: 16006-16013

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA Analysis Based on Toehold-mediated Strand Displacement on Graphene Oxide2013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyahata, Y. Kitamura, A. Futamura, H. Matsuura, K. Hatakeyama, M. Koinuma, Y. Matsumoto, T. Ihara
    • 雑誌名

      Chem. Commun

      巻: 49 ページ: 10139-10141

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Versatile Allosteric Molecular Devices Based on Reversible Formation of Luminous Lanthanide Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kitamura, S. Yamamoto, Y. Osawa, H. Matsuura, T. Ihara
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 49 号: 3 ページ: 285-287

    • DOI

      10.1039/c2cc36979f

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metallo-regulation of the bimolecular triplex formation of a peptide nucleic acid.2013

    • 著者名/発表者名
      Shimada H, Sakurai T, Kitamura Y, Matsuura H, Ihara T
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 42(45) 号: 45 ページ: 16006-13

    • DOI

      10.1039/c3dt51386f

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational design for cooperative recognition of specific nucleobases using β-cyclodextrin-modified DNAs and fluorescent ligands on DNA and RNA scaffolds2013

    • 著者名/発表者名
      A. Futamura, A. Uemura, T. Imoto, Y. Kitamura, H. Matsuura, C. -X. Wang, T. Ichihashi, Y. Sato, N. Teramae, S. Nishizawa, T. Ihara
    • 雑誌名

      Chemistry, A European Journal

      巻: 19 号: 32 ページ: 10526-10535

    • DOI

      10.1002/chem.201300985

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] スプリット型プローブの協同的錯体形成を利用するDNAの認識及び検出2012

    • 著者名/発表者名
      井原敏博、北村裕介
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 61 ページ: 193-206

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Signal Modulation in Homogeneous Solutions Using the Formation of an Inclusion Complex between Ferrocene and β-cyclodextrin on DNA Scaffold2011

    • 著者名/発表者名
      T. Ihara, T. Wasano, R. Nakatake, P. Arslan, A. Futamura, A. Jyo
    • 雑誌名

      Chem. Commun

      巻: 47 ページ: 12388-12390

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金属配位構造を骨格に導入した DNA による機能性核酸の制御2014

    • 著者名/発表者名
      大浦博之, 白浜千里, 古園智大, 北村裕介, 井原敏博
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Ion-directed Drastic Conformational Change of DNA and Its Application to DNAzyme Activity Control2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ohura, T. Furuzono, C. Shirahama, Y. Kitamura, T. Ihara
    • 学会等名
      第40回国際核酸化学シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2013-11-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 刺激応答性を有する DNA2013

    • 著者名/発表者名
      井原敏博
    • 学会等名
      バイオマテリアル学会九州講演会2013
    • 発表場所
      熊本大学黒髪北キャンパス
    • 年月日
      2013-09-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Flexible biomolecular sensor based on reversible formation of luminescent lanthanide complexes by metal chelator-DNA conjugates2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kitamura, S. Yamamoto, R. Ozaki, T. Ihara
    • 学会等名
      The Twelfth Asian Conference on Analytical Sciences (ASIANALYSIS XII)
    • 発表場所
      九州大学馬出キャンパス
    • 年月日
      2013-08-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 核酸上でのデザインされた分子間相互作用およびその分析化学的応用2013

    • 著者名/発表者名
      井原敏博
    • 学会等名
      生命理工学研究科セミナー
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2013-07-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA-directed metal complex formations and analytical applications2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ihara
    • 学会等名
      Asian International Symposium
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2013-03-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 刺激応答性を有するDNA2013

    • 著者名/発表者名
      井原敏博
    • 学会等名
      バイオマテリアル学会九州講演会2013
    • 発表場所
      熊本大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シクロデキストリンをシグナル調節因子とするバイオ分析2013

    • 著者名/発表者名
      井元千春、二村朱香、北村裕介、井原敏博
    • 学会等名
      第30回シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      くまもと県民交流館パレア
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電気化学的モレキュラービーコンの開発とその遺伝子検出への応用2013

    • 著者名/発表者名
      井元千春、見汐航太朗、北村裕介、井原敏博
    • 学会等名
      第30回シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      くまもと県民交流館パレア
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学的モレキュラービーコンの開発2013

    • 著者名/発表者名
      井元千春、見汐航太朗、中武隆太、北村裕介、井原敏博
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Versatile Molecular Devices Based on the Reversible Formation of Luminous Lanthanide Complexes2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kitamura, S. Yamamoto, Y. Osawa, T. Ihara
    • 学会等名
      The 39th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • 発表場所
      名古屋大学豊田講堂
    • 年月日
      2012-11-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] π-π相互作用を利用した炭素電極上への DNA 固定化に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      森本啓示, 松山泰知, 北村裕介, 井原敏博
    • 学会等名
      第49回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州市国際会議場
    • 年月日
      2012-06-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] DNA上でのフェロセン-シクロデキストリン相互作用を利用した均一溶液中での電気化学的核酸分析法に関する基礎研究2012

    • 著者名/発表者名
      井原敏博、中武隆太、見汐航太郎、北村裕介
    • 学会等名
      第72回分析化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学工学部
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気化学的モレキュラービーコンの開発2012

    • 著者名/発表者名
      見汐航太朗、中武隆太、北村裕介、井原敏博
    • 学会等名
      第49回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] "金属錯体の特異的な形成および相互作用を利用した新規核酸プローブの開発", "Development of Novel Nucleic Acid Probes Based on the Template-directed Formation of Metal Complexes"2013

    • 著者名/発表者名
      北村裕介, 井原敏博
    • 出版者
      分析化学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Photochemically Relevant DNA-based Molecular Systems Enabling Chemical and Signal Transductions and Their Analytical Applications2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ihara, Y. Kitamura
    • 出版者
      J. Photochem. Photobiol. C : Photochem. Rev
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] "核酸とカチオンの特異な相互作用", CSJ カレントレビュー 核酸化学のニュートレンド2011

    • 著者名/発表者名
      井原敏博(共同執筆)
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://133.95.131.186/~toshi/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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