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核酸の一電子酸化反応が、モノマー、一本鎖に比べ速いのは、π-スタッキングと塩基対間の水素結合による酸化電位の低下に起因することが考えられている。そこで、本研究では、核酸の一電子酸化反応において、DNA塩基対形成の影響を実験的に明らかにすることを目的として、具体的にはDNA塩基対形成の影響のみを他の影響から切り離して単独で評価するため、有機溶媒中の反応での実験を計画した。核酸ヌクレオシドがπ-スタッキングせずに水素結合を形成する系を構築するため、低極性有機溶媒中であるジククロロメタンを選択した。ヌクレオシドの水酸基を有機溶媒中での溶解度の向上のため水酸基を保護したヌクレオシド誘導体を合成した。電子移動の速度論を議論するため、ヌクレオシドからの電子移動が拡散速度にくらべ十分遅くなる三重項増感剤としてナフタルジイミド(NDI)を選択した。ナノ秒レーザーフラッシュフォトリシスにより、塩基対形成が電子移動速度に与える影響を消光実験を用いて解析した。NDIの三重項励起状態は4種のヌクレオシドの中でグアニンにより選択的に消光され、NDIラジカルアニオンを生成することから、NDIの三重項励起状態がグアニンを選択的に一電子酸化することがわかった。グアニンの一電子酸化速度がシトシンとの間の水素結合形成により受ける影響を調べるため、グアニンによる消光実験を等量のアデニン、チミン、シトシンを共存させ行った。その結果、シトシン共存下でのみグアニンの一電子酸化速度が加速されることがわかり、水素結合によりグアニンの酸化電位が約100mV程度低下しより酸化されやすくなることを見い出した。
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