| 研究概要 |
本研究はDNAの構造と機能を利用して新規機能物質を創製するものである。高感度かつ簡便にオンサイトで重金属イオンを検出する方法論、更には水溶液中から任意の重金属イオンを選択的に除去するための機能分子を開発する目的で、以下の研究を遂行した。
1.水溶液中の金属イオンを検出する蛍光性センサーを開発する目的で、環拡張型ピリミジン塩基対を有するDNA二重鎖を合成した。即ち、既報(A.Okamoto et al.,J.Am.Chem.Soc.,2003,125,4972-4973)に準じてbenzopyridopyrimidine(BPP)ヌクレオシドー3'-アミダイトユニットを合成し、DNA鎖に導入した。
Benzopyridopyrimidine(BPP)塩基は蛍光性である。DNA二重鎖中のBPP―BPPペアに金属イオンが結合すると蛍光強度が弱まると予想される。即ち、蛍光強度が変化する(弱まる)ことで金属イオンを検出するセンサーとなると期待した。平成23年度はBPP―BPPペアを有するDNA二重鎖を合成した。金属イオン存在下での蛍光測定、BBP塩基の化学修飾による金属イオン結合性の改変は24年度の課題である。
2.2-チオチミン(2S)、4-チオチミン(4S)を有するDNA鎖を化学合成し、2S―2Sペア、4S―4Sペアを有するDNA二重鎖を得た。チオチミンペアに二つのAg(1)イオンが結合し安定な金属含有塩基対が形成された。
3.金属イオンと選択的に結合するDNA模倣人工高分子の合成:チミン残基を結合した人工高分子の合成研究を遂行した。Hg(II)イオンはチミン塩基対に結合する。即ち、2残基のチミンに1つのHg(II)イオンが結合する。そこで、適当なリンカーで結合したチミンダイマーを合成し高分子に結合することで、高選択的かつ高効率的にHg(II)を結合する高分子が合成されると期待した。22年度はウラシルダイマー(ウラシルはチミンと同様にHg(II)イオンを結合する)を合成したが、23年度はチミンダイマーを有する高分子の合成に着手し、高分子合成用のチミンダイマーユニットの合成に成功した。チミンダイマーを有する高分子の合成とHg(II)イオン結合能の評価は今後の課題である。
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