DNAの位置認識能力に基づくナノポーラス金属錯体の高次構造体作製および機能開拓

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前年度、単離精製に成功したMetal-organic Cage (MOC)とDNAの一対一複合体（MOC-DNA）を用いて、DNAの二重鎖を組む能力を評価した。まず、MOC-DNAが6か所配位可能な長鎖DNA（Template-DNA）とMOC-DNAをアニーリングした。続いて、両者をアニーリングした溶液に対する温度依存UV-Visスペクトル測定の結果より、この二つのDNAは室温付近において、一本鎖の状態ではなく、ほとんど二重鎖を組んだ状態で存在することを明らかにした。続いて、この二重鎖DNAの直接観察を試み、水中でのAFM測定を行った。コントロールサンプルとしては、MOCが未修飾であるDNA（Bare-DNA）を用いた。その結果、Bare-DNA、MOC-DNAを用いたいずれのアニーリングサンプルにおいても、ひも状の構造物が観察された。また、Bare-DNAを用いたサンプルに比べてMOC-DNAを用いた際に観測された構造物の方が0.6 nm太いことを明らかとした。これは、Bare-DNAに修飾されたMOCのサイズと良い一致を見せており、したがってMOCのケージそのものの直接的な観察には至らなかったものの、MOC-DNAが規則的にTemplate-DNA上に配位していることを示唆する結果である。また、MOC-DNA単体は水中で凝集し、大きさの不揃いな球状の集合体を形成していることも明らかとした。従って、規則正しい構造体を作成するためにはDNAの二重鎖形成能力が必要不可欠であることが示された。本研究結果は、DNAの二重鎖形成能力を利用したMOCの集合体設計とそれに基づく機能発現に大きな寄与をもたらすものであると確信する。