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2018 年度 実績報告書

核酸塩基による異方的な水素結合を利用した外場応答性配位高分子の集積制御と機能創出

研究課題

研究課題/領域番号 18J02137
研究機関東京大学

研究代表者

仲谷 学  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
キーワードサレン型錯体 / 核酸塩基 / DNA / ホスト-ゲスト
研究実績の概要

本課題では、DNA二重鎖内に錯体包接部位としての無塩基サイト(abasic site)を1~3つ導入し、サレン型単核金属錯体を標的分子とし、DNA二重鎖のabasic siteへの包接を行なった。abasic siteを導入することで、DNAに沿った金属錯体の配列制御や、abasic siteの大きさに応じた錯体分子数の制御が行える。
実際に、サレン型錯体の添加に伴ったDNA二重鎖の安定化や錯体由来のCDピークの観測、およびESI-MSスペクトルによる錯体を包接したDNA二重鎖の分子量の直接的な確認により錯体の導入を裏付けた。Abasic siteの数を増やしたところ、それに伴うサレン型錯体の分子量の増加も観測できたことから、abasic siteの増加により包接分子数を制御できたと考える。
また、金属にPt(II)イオンを用いたところ、abasic siteを有する場合のみ強い発光挙動が見られた。これは、abasic siteを持たないDNA二重鎖では、仮にDNA二重鎖表面上に錯体が付加しても酸素によって発光がクエンチされるためと考えられる。すなわち、abasic siteへの導入を示唆する結果となった。今後は、分子数や配列制御に伴う発光特性の精密制御を行う。

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

当初の計画では、すでにある程度配向性が揃っている配位高分子を用いる予定であったが、無塩基部位を利用することで単核金属錯体であっても、分子数・配向性を容易に制御できると考え研究に着手した。無塩基部位の有無による金属錯体の発光特性の変化を観測できたことから、分子の設計等は妥当であり、研究自体も順調に進展している。

今後の研究の推進方策

DNA内での金属錯体の集積における定量的な議論を深めていく。また、金属錯体の種類やターゲットとする物性も変え、汎用性を高めていく。また、DNA-金属錯体複合体の結晶化による錯体集積の直接的な観測を試みる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] Encapsulation of mononuclear Ni(II) salen-type complexes in an abasic site in DNA duplexes2019

    • 著者名/発表者名
      仲谷学、竹澤悠典、塩谷光彦
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 5-カルボキシウラシル塩基のCu(II)錯体形成によるDNA二重鎖安定化: 修飾塩基の導入数の効果2018

    • 著者名/発表者名
      仲谷学、鈴木暁、竹澤悠典、塩谷光彦
    • 学会等名
      第12回バイオ関連シンポジウム

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公開日: 2019-12-27  

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