DNA内光電荷分離寿命に基づくDNA情報の読み出し

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21750170
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 川井 清彦 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50314422)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: DNA / 電子移動 / 光電荷分離 / 一塩基多型(SNPs)

研究概要

可視光励起が可能な蛍光色素を用いて、DNA内の光電荷分離寿命の測定に成功した。電荷分離寿命が蛍光色素周辺の配列に依存し、電荷分離寿命の測定により、DNA配列情報の読み出しに成功した。また、DNA内光電荷分離に伴い、蛍光色素のラジカルアニオン、および、DNA内ラジカルカチオンが発生するが、これら活性種を利用して、光触媒的にヨウ素を生じる系の構築に成功した。これにより、高価な大掛かりな装置を用いなくてもヨウ素デンプン反応を利用した目視でDNA情報の読み出しが可能になった。

研究成果

• [雑誌論文] Photocatalytic formation of I-I bonds using DNA which enables detection of single nucleotide polymorphisms (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Kawai, H.Kodera, T.Majima
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 132 ページ: 14216-14220
  • 査読あり
• [雑誌論文] 8-Oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine produces a long-lived charge-separated state during the photosensitized one-electron oxidation of DNA resulting in efficient and exclusive degradation (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Kawai, E.Matsutani, T.Majima
  • 雑誌名: Chem.Commun. 46 ページ: 3277-3279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence dependence of excess electron transfer in DNA (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Tainaka, M.Fujitsuka, T.Takada, K.Kawai, T.Majima
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B 114 ページ: 14657-14663
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge separation and photosensitized damage in DNA mediated by naphthalimide, naphthaldiimide, and anthraquinone (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Kawai, Y.Osakada, E.Matsutani, T.Majima
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B 114 ページ: 10195-10199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-range charge transfer through DNA by replacing adenine with diaminopurine (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Kawai, H.Kodera, T.Majima
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 132 ページ: 627-630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importance of protonation state of guanine radical cation during hole transfer in DNA (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kawai, Y.Osakada, T.Majima
  • 雑誌名: ChemPhysChem 10 ページ: 1766-1769
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence-independent and rapid long-range charge transfer through DNA (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kawai, H.Kodera, Y.Osakada, T.Majima
  • 雑誌名: Nature Chem. 1 ページ: 156-159
  • 査読あり
• [学会発表] 一分子レベル蛍光観測によるDNA内電荷分離寿命の測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 日本化学会第91回春季年会
  • 発表場所: 横浜(神奈川大)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 放射線および光照射によるDNA酸化損傷 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 第42回基礎科学セミナー
  • 発表場所: 東海(原研)
  • 年月日: 2011-01-17
• [学会発表] Rapid long-range charge transfer through DNA (2010)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Hawaii(USA)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Kinetic studies of photosensitized one electron oxidation of DNA (2010)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: The 37th Internatinal Symposium on Nucleic Acids Chemistry 2010
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] ヨウ素デンプン反応による一塩基多型の検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 第4回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪(大阪大)
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 光触媒的ヨウ素生成反応を利用したDNA一塩基多型の検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 2010年光化学討論会
  • 発表場所: 千葉(千葉大)
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] 8-オキソグアニンはDNA内光電荷分離を促進し選択的に損傷する (2010)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 第32回日本光医学・光生物学会
  • 発表場所: 東京(東京慈恵医大)
  • 年月日: 2010-07-30
• [学会発表] Reading out the DNA sequence information by measuring the charge transfer kinetics (2010)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: Japan-China joint symposium on functional supramolecular architectures
  • 発表場所: Changchun (China)
  • 年月日: 2010-07-27
• [学会発表] 生体高分子DNA中の電荷移動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 第6回有機電子移動化学若手の会
  • 発表場所: 大阪(大阪府立大)
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] Reading out the sequence information of DNA by measuring the charge transfer kinetics (2010)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 杉山研研究室セミナー
  • 発表場所: 京都(京都大)
  • 年月日: 2010-05-15
• [学会発表] デアザアデニン置換によるDNA内長距離電荷移動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会(2010)
  • 発表場所: 近畿大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] DNA内電荷移動速度の測定に基づくDNA配列情報の読み出し (2009)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 第13回NAIST科学技術セミナー
  • 発表場所: 奈良先端大学(奈良県)
  • 年月日: 2009-12-14
• [学会発表] DNA内電荷移動 光増感DNA損傷を速度定数に基づいて説明する (2009)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 生体機能化学講演会
  • 発表場所: 兵庫県立大(兵庫県)
  • 年月日: 2009-11-06
• [学会発表] Kinetic Studies of Long-Range Hole Transfer through DNA (2009)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: The Sixth International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
  • 発表場所: 高山市民文化会館(岐阜県)
  • 年月日: 2009-10-01
• [学会発表] 配列に依存しないDNA内高速ホール移動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 第24回生体機能関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 桐生市民文化会館(群馬県)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] DNA光増感一電子酸化過程における一重項酸素の発生 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 第24回生体機能関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学(福岡県)
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] 光増感DNA一電子酸化損傷における一重項酸素の寄与 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 第31回日本光医学・光生物学会
  • 発表場所: 梅田スカイビル(大阪府)
  • 年月日: 2009-07-24
• [学会発表] DNA内電荷移動とDNA損傷の速度論的アプローチ (2009)
  • 著者名/発表者名: 川井清彦
  • 学会等名: 生体機能関連化学若手の会第21回サマースクール
  • 発表場所: 関西セミナーハウス(京都府)
  • 年月日: 2009-07-13
• [図書] ed by R.Naaman, Springer-Verlag, Inc., Berlin (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Kawai, T.Majima
  • 総ページ数: 129-142
  • 出版者: G-C Content independent long-range charge transfer through DNA, in "Topics in Current Chemistry : Electronic and magnetic properties of chiral molecules and supramolecular architectures"
• [図書] ed by Marc M.Greenberg, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, U.S.A (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kawai, T.Majima
  • 総ページ数: 191-210
  • 出版者: Kinetics of long-range oxidative electron transfer through DNA in "Radicals and radicalion reactivity, in nucleic acid chemistry"
• [図書] ed by H. Kimura, A.Suzuki, Nova Science Publishers, Inc, Hauppauge, New York, U.S.A (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Kawai, T.Majima
  • 総ページ数: 221-236
  • 出版者: Consecutive adenine sequences serve as potential targets in photosensitized oxidative DNA damage in "New research on DNA damage"