| 研究領域 | 配位プログラミング ― 分子超構造体の科学と化学素子の創製 |
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| 研究課題/領域番号 |
24108734
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
井原 敏博 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (40253489)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2013年度)
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| 配分額 *注記 |
8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2013年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2012年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | DNAコンジュゲート / 金属錯体 / ターピリジン / ビピリジン / DNAzyme / 可逆的スプライシング / シークエンス編集 / 核酸 / 希土類金属錯体 / モレキュラービーコン / DNAアプタマー / ATPセンサー / 分子認識 / スプリットプローブ / 時間分解発光測定 |
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| 研究概要 |
terpyridine（terpy）を基体とするアミダイト試薬を合成し、これを用いて骨格中の互いに離れた位置に２つのterpyユニットを組込んだDNA、terpy2DNAを合成した。Cu2+、Zn2+、Ni2+、Fe2+などの２価の遷移金属イオン共存下、terpy2DNAとterpy2DNA上の２つのterpyの外側の２つのシークエンスに相補的な連続配列との間で形成する二本鎖の熱安定性を評価した結果、遷移金属イオン共存下、二本鎖が著しく安定化することを確認することができた。また、Fe2+添加に伴う吸収スペクトル変化を観察した結果、可視部にterpy:Fe2+ = 2:1錯体に特徴的な吸収が定量的に生じていることがわかった。すなわち、terpy2DNAはFe2+との錯生成によりΩ型構造を形成し、terpyの外側の２つのシークエンスが直接連結されたような状態になる。これは、金属イオンによるシークエンスの編集、または可逆的なスプライシングと見做すことができる。
この性質を利用して、Fe2+およびNi2+により、DNAzymeの機能制御を行った。ペルオキシダーゼ活性を持つDNAzymeを一旦スプリットして不活化する、terpy2DNAが特定の金属イオンとの相互作用によりΩ構造をとったときにのみこれらスプリットDNAzymeの有効なテンプレートとしてはたらき、完全体のDNAzymeが再構成されるシステムを構築した。酸化反応により発色する基質を利用して反応をモニターした。金属非共存下においてはほとんど触媒活性が見られなかったが、terpy2DNAと同濃度のFe2+やNi2+を添加すると著しい触媒活性を示すことがわかった。この活性は、EDTA添加によりほぼ完全に消失した。また、terpy間のシークエンス、すなわち、ループに相補的な一本鎖DNAを導入した際にも反応の進行を認めることはできなかった。ループが二本鎖となり剛直になった結果、Ω構造を維持できなくなったためと考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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