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近年、DNAは光誘起電子移動反応のマトリックスとして非常に興味深い性質が見出されており、幾つかのグルーブによってDNAが示す電子伝導性などが見出されている。本研究では、DNAに対するインターフェースをヘム蛋白質に化学的に導入することにより、新規なヘム蛋白質-DNA複合体を構築し、DNAを反応場とした光機能化を目指すことを目的としている。本年度は、DNA結合能を示すヘム蛋白質の調製のため、種々のインターフェースを有する補因子ヘムの合成と、それらのアポ蛋白質への再構成をまず行った。インターフェースの主な候補として、金属錯体あるいはエチジウム、アクリジンに代表されるインターカレーター類を取り上げた。化学修飾法、再構成法ともにヘム蛋白質の部位特異的化学修飾に適した手法であるが、その一般化については我々を初めとして幾つかのグループが既に報告しており、それに従って幾つかの化学修飾ヘムまたは亜鉛ポルフィリンの有機合成に成功した。得られた合成分子について、アポ蛋白質への再構成を行った。さらにその精製についても、実験条件の確立に成功した。これらの再構成ヘム蛋白質は、UV、蛍光、CDスペクトルなどから、天然蛋白質と同様に、その構造を安定に保持したまま溶液内で存在可能であることが明らかとなった。
また、これらの再構成ヘム蛋白質について、DNAとの複合体形成を試みた。現在のところ、適度なGC含量を示す安定なDNA鎖を利用して、ヘム蛋白質-DNA複合体形成の評価を行っている。特に、UV、蛍光スペクトルといった分光学的手法、発光寿命測定などの光物理化学的手法などによって、複合体内での電子移動反応を検討している。以上の結果については、今年度の学会等で既に発表済みである。
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