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2020 年度 実績報告書

人工メタロDNAを用いた非対称金属ナノ材料の鋳型合成

研究課題

研究課題/領域番号 19F19751
研究機関東京大学

研究代表者

塩谷 光彦  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60187333)

研究分担者 LEON JENS  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-07-24 – 2021-03-31
キーワードDNA / 人工核酸 / 集積型金属錯体 / 金属錯体型塩基対 / 金属ナノクラスター / キラリティー
研究実績の概要

本研究では、金属配位子を導入した人工DNA鎖を鋳型配位子として用い、種々の金属イオンの集積化と、引き続く還元等によるナノクラスター・ナノ粒子の合成を目的とした。また、DNAのキラリティーを反映したキラルクラスターの合成や、複数の配位子を有する人工DNAを使った異種金属クラスターの合成も目指している。
本年度は昨年度に引き続き、核酸類縁体であるグリコール核酸(GNA)オリゴマーを鋳型とした金属集積を検討した。昨年度までに、5-カルボキシウラシル(caU)塩基を導入したGNAオリゴマーを合成し、円二色性(CD)スペクトルを用いた滴定実験から、caU配位子とCu(II)との2:1錯体形成によりGNA二重鎖中にCu(II)イオンが集積されたことを示唆する結果を得た。そこで、caUを10個含むGNA鎖5’-(caU)10T-3’に5 当量のCu(II)イオンを加えた試料について、エレクトロスプレーイオン化法による質量分析スペクトルの測定を行った。その結果、強度が弱いものの[(5’-(caU)10T-3’)2Cu10]5-に帰属されるシグナルが観測され、GNA二重鎖中にCu(II)イオンが10個集積されたことが考えられる。ヘアピン構造や高次構造の形成も否定できないため、今後詳細な同定と構造解析を行う予定である。
さらに、得られたCu(II)錯体型GNAに還元剤を添加して、Cuのナノクラスターの合成を検討した。還元剤の添加により、新たに340 nm付近に吸収が現れた。また、530 nm付近に弱い発光を示したことから、Cuのナノクラスターが生成したことが示唆された。CDスペクトルでも300 nm以上にコットン効果が現れており、ナノクラスターのキラル誘起も期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2020

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] Chiral Assembly of Cu(II)-Complexes within Glycol Nucleic Acids2020

    • 著者名/発表者名
      Jens Christian Leon, Yusuke Takezawa, Manabu Nakaya, Mitsuhiko Shionoya
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会

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公開日: 2021-12-27  

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