蛍光標識プローブを有する超分子による分子シンクロナイゼーションと生体センシング

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13022205
• 研究種目: 特定領域研究(A)
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 濱田 文男 秋田大学, 工学資源学部, 教授 (40156401)
• 研究分担者: 成田 美雪 秋田大学, 工学資源学部, 教務職員 (60172590)
• キーワード: シクロデキストリン / DNA / 分子認識能 / シクロデキストリンダイマー / 蛍光 / 結合定数

研究概要

Human HSP70 DNAはHuntおよびMorimotoによりcDNAがcloningされた。本研究ではphagemid vector(PBKCMV)にinsertし、E.Coli XL1Blueで増殖させたHuman HSP70 DNA(2691bp)をphagemid vector DNA精製後、PCR法によりHSP70のcoding regionを増幅した。このようにして得られたそれぞれのNAをゲスト分子としてダンシル修飾シクロデキストリンダイマーとの分子シンクロナイゼーションについて検討した。その結果、蛍光性シクロデキストリンダイマーはDNAの添加に伴いその蛍光強度は減少した。このことは蛍光性シクロデキストリンダイマーはDNAを認識していることを示唆している。さらに、蛍光強度変化から求めた蛍光性シクロデキストリンダイマーの結合定数は非線形最小二乗法によって計算され、linear HSP70(2200bp)、linear PBK-CMV(4518bp)およびPBK-70(7200bp)に対してそれぞれ5.5x10^6、7.3x10^6および3.0x10^4(mol^<-1>dm^3)となり、直線状のDNAがより蛍光性シクロデキストリンダイマーに包接され易いことを示唆している。即ち、蛍光性シクロデキストリンダイマーのNAセンサーとしての有効性が認められた。
蛍光分子であるジスルフォニルジベゾフランジフェニルをlower rim側に位置選択的にキャッピングしたシクロデキストリンの環境ホルモンに対する分子認識挙動について検討した。環境ホルモン類に対する蛍光センシング能はP-ノニルフェノールおよびビスフェノールAに対して高い応答を示し、他のゲストに対しては低い応答であった。このことからフェノール性のゲストを特異的に認識することが明らかになった。さらに、円二色性からゲスト包接時においてキャッピング部分がシクロデキストリンのlower rim上で修飾位置の相違によって異なる移動をすることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Fumio Hamada: "Effect of Dansyl-Modified β-Cyclodextrin on the Chaperone Activity of Heat Shock Proteins"Journal of Inclusion phenomena and Macrocyclic Chemistry. 40. 83-88 (2001)
• [文献書誌] Fumio Hamada: "Synthesis and Exciplex Emission of Pyrene and Cyanibenzene Modified' γ-Cyclodextrins as a New Chemo-Sensor"Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 2. 388-394 (2001)
• [文献書誌] Miyuki Narita: "Guest-responsive monomer and excimer fluorescence of bis pyrene-modified γ-cyclodextrin dimer"Analytical Sciences. 17. 379-385 (2001)
• [文献書誌] Miyuki Narita: "High Sensitive Molecular Recognition by Monomer and Exciplex Emissioms for Endocrine-Disrupting Chemicals and Their Analogs Based on Fluorescent Hetero-Modified Cyclodextrins"International Journal of the Society of Materials Engineering for Resources. 9. 6-13 (2001)
• [文献書誌] Hideo Suzuki: "Synthesis of 1,2-Bis(4'-oxa-3',5'-dioxotricyclo-[4.3.0.12,5] decane-8'-yloxy)ethane involving a flexible bringing moiety by combination of heteropolyacids as solid acid catalysts and 1,4-dioxane as a bringing reagent"International Journal of the Society of Materials Engineering for Resources. 9. 14-16 (2001)
• [文献書誌] Miyuki Narita: "Selectively Fluorescent Molecular Sensing for Endocrine Disruptors Based on g-Cyclodextrin Modified with Hetero Moieties on Hetero Rims"Analytical Sciences. 17. 1453-1455 (2001)
• [文献書誌] Tohru Kikuchi: "Synthesis of Bis Dansyl-Modified β-Cyclodextrin Liner Trimer Having Multi Recognition Sites and High Hydrophobic Environment"Tetrahedron. 57. 9317-9324 (2001)
• [文献書誌] Akira Makabe: "The discharge property of resin particles refined by silica particles"Jpn.J.Appl.Phys. 40. 7117-7122 (2001)