| 研究課題/領域番号 |
15K06576
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
田巻 孝敬 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 講師 (80567438)
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| 研究期間 (年度) |
2015-10-21 – 2018-03-31
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| キーワード | 分子認識材料 / DNA / アプタマー / 感温性ポリマー / バイオセンサー / G四重鎖 |
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| 研究実績の概要 |
核酸による分子認識は、リボスイッチに代表されるように生体内における反応制御で重要な役割を果たしている。核酸の分子認識性をマクロスケールの変化へ増幅できれば、多様な分子認識性を有するデバイス開発が可能となる。そこで本研究では、DNAの分子認識能を活用し、感温性ポリマーpoly(N-isopropylacrylamide) (pNIPAM)のアクチュエータ機能と協調させた分子認識材料に関する研究を行う。
DNAを側鎖へ化学的に結合した共重合ポリマーDNA-pNIPAMについて、これまでに本研究グループでは、標的分子の認識に伴う二本鎖DNA(dsDNA)の解離をトリガーとして、DNA-pNIPAMが分散状態から凝集状態へと移行することを示している。また、昨年度DNA単独で検討を行った結果、DNAが二本鎖を形成する配列位置を調整することで、標的分子の認識に伴い、dsDNAが解離するのではなく二本鎖のまま標的分子を捕捉するモードが存在することが明らかとなった。本年度は、新しい分子認識モード、すなわち標的分子補足モードの発現へ向けた検討を行った。本モードでは、標的分子解離モードとは異なり、初期状態では凝集状態にあるDNA-pNIPAMが、標的分子を認識して捕捉すると分散状態へ移行する分子認識性の発現を目指す。初期の凝集状態について、外部溶液濃度やポリマー中のDNA比率などの検討を行い、余剰な一本鎖部位を有するdsDNAについて、余剰な一本鎖部位の構造の有無で凝集状態を形成させるために必要な操作条件を明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
新しい分子認識モードである標的分子捕捉モードの発現へ向けて、余剰な一本鎖部位を有するdsDNAについて、余剰な一本鎖部位の構造の有無でDNA-pNIPAMを凝集させるために必要な操作条件を明らかにしたことから、概ね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
標的分子捕捉モードの発現へ向けた検討を継続し、これまでの検討において明らかとなった初期状態で余剰一本鎖部位に構造を有する場合にDNA-pNIPAMが凝集状態をとる操作条件において、標的分子を添加して凝集・分散挙動へ与える影響を評価する。また、余剰一本鎖部位での構造形成について、蛍光分子等を用いた評価を行い、構造形成と分子認識の関係を明らかにする。
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