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2013 年度 実施状況報告書

水溶液中における単一DNA分子のキラリティ変化の超高感度リアルタイム測定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25620113
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関大阪大学

研究代表者

塚原 聡  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50207338)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードキラリティ / 蛍光検出円二色性
研究概要

平成25年度は,市販の円二色性(CD)の測定装置を用いて,蛍光を検出する蛍光円二色性測定(Fluorescence Detected Circular Dichroism; FDCD)に着手した。この装置は,通常,光吸収の円二色性(以下,吸収CD)のスペクトルを測定するものであるが,検出方法を変えることで,励起波長を変えながら蛍光強度を検出することができるようになる。
そこで,まず蛍光を示すキラルな物質の代表的なものとして,タンパク質を用いて,紫外領域において吸収CDとFDCDの測定を行い,比較した。その結果,両者はほぼ同程度の感度を有していることが分かった。通常の分光測定においては,吸収測定よりも蛍光測定のほうが100倍から10000倍もの高い感度を有しているが,今回使用した市販の測定装置では,吸収CDとFDCDには感度にあまり違いがないことがわかった。
また,吸収CDやFDCDの結果には,しばしば偽シグナルが現れることが知られている。そこで,いくつかのキラルな物質(蛍光性のアミノ酸など)のエナンチオマーを用いて,シグナルが互いに鏡像関係になるかを検討した。その結果,吸収CDではほとんどの系で鏡像関係のスペクトルが得られたが,逆にFDCDでは,ほとんどの系で鏡像関係のスペクトルが得られなかった。
以上の検討から,市販の測定装置では,有効なFDCDのデータが得られないことが明らかになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

上記のように,予想に反して,市販の円二色性の測定装置では,有効なFDCDスペクトルが測定できなかったためである。

今後の研究の推進方策

平成25年度は,市販の円二色性の測定装置を用いてFDCDのスペクトルを測定したが,高感度かつ正確さを持って測定することができなかった。市販の円二色性の測定装置は,本来,吸収CDスペクトルを測定するための装置であるため,今回のように,低感度であったり,偽シグナルが出たりしている可能性が高い。
そこで,平成26年度は,自作のFDCD装置の作製に着手する。FDCD装置に適した光学部品類を組み合わせることで,本来のFDCDスペクトルを取得できるものと期待している。また,その後,蛍光顕微鏡と組み合わせることで,最終的な目的である単一DNA分子のキラリティのリアルタイム測定を可能にする。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] In Situ Microscope Measurements of the Formation of Nanometer-Sized Gold Particles at the Dodecane/Water Interface through the Direct Reduction of Aqueous etrachloroaurate(III) by Hydrophobic dl-α-Tocopherol in the Presence of 1,10-Phenanthroline2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi TSUKAHARA, Rintaro KOBAYASHI and Terufumi FUJIWARA
    • 雑誌名

      Solvent Extraction Research and Development, Japan

      巻: 21 ページ: 119-127

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Spectroscopic and Microscopic Study on the Extraction Behavior of a Probe Dye, Neutral Red, by Aerosol OT in the Isooctane/Water System2013

    • 著者名/発表者名
      Yuya TOYOKAWA, Satoshi TSUKAHARA and Terufumi FUJIWARA
    • 雑誌名

      Solvent Extraction Research and Development, Japan

      巻: 20 ページ: 29-38

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscope Measurements of Lateral Diffusion of Fluorescent Rhodamine B at Toluene/Water Interface by Total Internal Reflection-Fluorescence Recovery after Photobleaching2013

    • 著者名/発表者名
      SHINOMORI, Naoki; TSUKAHARA, Satoshi
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 42 ページ: 444-446

    • DOI

      10.1246/cl.121223

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface tension determination through measurements of resonance oscillation of a small surface using dielectric force by a localized alternating current electric field2013

    • 著者名/発表者名
      TSUKAHARA, Satoshi; TSURUTA, Tsuyoshi; FUJIWARA, Terufumi
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 138 ページ: 2110-2117

    • DOI

      10.1039/C3AN36260D

    • 査読あり
  • [学会発表] 液液界面における金ナノ粒子の会合ダイナミクスの顕微測定2013

    • 著者名/発表者名
      立本 絵里,塚原 聡
    • 学会等名
      第32回溶媒抽出討論会
    • 発表場所
      名古屋大学ES総合館(名古屋市)
    • 年月日
      20131122-20131123
  • [学会発表] 液液界面における長鎖アルコール単分子膜の相転移挙動のin situ顕微蛍光測定2013

    • 著者名/発表者名
      歳實 萌,塚原 聡
    • 学会等名
      第32回溶媒抽出討論会
    • 発表場所
      名古屋大学ES総合館(名古屋市)
    • 年月日
      20131122-20131123
  • [学会発表] 液液界面で特異的に起こる現象のin situ顕微測定2013

    • 著者名/発表者名
      塚原 聡
    • 学会等名
      日本分析化学会第62年会
    • 発表場所
      近畿大学(東大阪市)
    • 年月日
      20130910-20130912
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛍光検出円二色性(FDCD)測定法を用いたタンパク質のキラリティの高感度検出の検討2013

    • 著者名/発表者名
      加藤 諒,片山和也,塚原 聡
    • 学会等名
      日本分析化学会第62年会
    • 発表場所
      近畿大学(東大阪市)
    • 年月日
      20130910-20130912
  • [備考] 大阪大学大学院理学研究科化学専攻分析化学研究室

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/tsukahara/

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公開日: 2015-05-28  

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