| 研究課題/領域番号 |
20H02858
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
樫田 啓 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30452189)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 人工核酸 / SNA / キラル増幅 / 生体物質検出 / CPL |
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| 研究実績の概要 |
本研究では我々が開発した人工核酸であるセリノール核酸（SNA）を利用したキラル増幅系の開発、及びそれを利用した生体分子検出を目指している。これまでにSNAナノ構造体に対しキラルな人工核酸（トレオニノール核酸）を添加することでそのキラリティが大幅に増大することを明らかにした。また、前年度の成果より増幅したキラリティを円二色性（CD）だけではなく円偏光発光（CPL）シグナルに変換可能であることを明らかにし、この成果をChem. Eur. J.誌に発表した。
本年度はこれまでキラル源として利用してきた人工核酸の代わりに天然核酸を利用することを試みた。まず、SNA一次元ナノ構造体中に天然核酸結合部位を導入した。このナノ構造体に対し、相補的なDNAを添加したところCDシグナルが大幅に増幅したことからキラル増幅が起きたことが分かった。また、相補的なRNAを添加した際にもCD強度が若干増大することが分かった。一方、ミスマッチ配列を持つDNAを添加した場合はCDシグナル強度が大幅に低下したことから、添加するDNAの塩基配列を識別できることが明らかとなった。
以上のことから、SNAナノ構造体を利用した天然核酸検出に成功した。今後は、添加した天然核酸のキラリティをより長波長のCDシグナル、及びCPLシグナルに変換することを試みる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究では３か年の研究期間において、１）これまで開発したキラル増幅系の機能化、及び２）それを利用した生体物質検出について研究を行う予定である。
このうち１）については初年度の成果において蛍光色素でSNAを修飾することで、CDシグナルの波長制御やCPLシグナル発現が可能であることを明らかにした。また、２）については本年度の成果によって、本系を用いた天然核酸検出が可能であることが分かった。
以上のことから本研究は当初の計画以上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 |
研究期間最終年度となる次年度は開発したキラル増幅系の生体分子検出への展開について更に検討する。具体的には、蛍光色素修飾SNAナノ構造体を利用することで天然核酸のキラリティを長波長のCDシグナル、及びCPLシグナルへ変換することを目指す。また、ナノ構造体にジャンクション構造を導入することにより、キラル増幅系の二次元化についても検討を行う予定である。
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