Template synthesis of unsymmetrical metal nanomaterial using artificial metallo-DNA

利用人工金属DNA模板合成不对称金属纳米材料

• 批准号: 19F19751
• 负责人: 塩谷 光彦
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-07-24 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19751/
• 关键词: DNA; 人工核酸; 集積型金属錯体; 金属錯体型塩基対; 金属ナノクラスター; キラリティー

本研究では、金属配位子を導入した人工DNA鎖を鋳型配位子として用い、種々の金属イオンの集積化と、引き続く還元等によるナノクラスター・ナノ粒子の合成を目的とした。また、DNAのキラリティーを反映したキラルクラスターの合成や、複数の配位子を有する人工DNAを使った異種金属クラスターの合成も目指している。本年度は昨年度に引き続き、核酸類縁体であるグリコール核酸(GNA)オリゴマーを鋳型とした金属集積を検討した。昨年度までに、5-カルボキシウラシル(caU)塩基を導入したGNAオリゴマーを合成し、円二色性(CD)スペクトルを用いた滴定実験から、caU配位子とCu(II)との2:1錯体形成によりGNA二重鎖中にCu(II)イオンが集積されたことを示唆する結果を得た。そこで、caUを10個含むGNA鎖5’-(caU)10T-3’に5 当量のCu(II)イオンを加えた試料について、エレクトロスプレーイオン化法による質量分析スペクトルの測定を行った。その結果、強度が弱いものの[(5’-(caU)10T-3’)2Cu10]5-に帰属されるシグナルが観測され、GNA二重鎖中にCu(II)イオンが10個集積されたことが考えられる。ヘアピン構造や高次構造の形成も否定できないため、今後詳細な同定と構造解析を行う予定である。さらに、得られたCu(II)錯体型GNAに還元剤を添加して、Cuのナノクラスターの合成を検討した。還元剤の添加により、新たに340 nm付近に吸収が現れた。また、530 nm付近に弱い発光を示したことから、Cuのナノクラスターが生成したことが示唆された。CDスペクトルでも300 nm以上にコットン効果が現れており、ナノクラスターのキラル誘起も期待される。

In this study, the introduction of metal ligands into artificial DNA lock-type ligands, the integration of species and metals, and the synthesis of particles were studied. The synthetic method of DNA synthesis is based on the synthetic method of DNA synthesis. This year's annual review of nucleic acid, nucleic acid (GNA) and metal accumulation In the past year, the introduction of the 5-mer ligand into the GNA was carried out in a titrated manner, and the 2:1 complex of the caU ligand was formed in the GNA double lock. 5 '-(caU)10T-3'-Cu(II) 5 '-Cu(II) 5 The results show that the intensity of the weak medium is [(5'-(caU) 10T-3') 2Cu10]5-N, and the Cu(II) N in the GNA double lock is 10 sets. The formation of higher-order structures and structures in the future will be discussed in detail. In addition, Cu(II)-type GNA can be synthesized by adding Cu(II)-type GNA. The new 340 nm absorption wavelength was detected. 530 nm near the weak emission of light, Cu and other organic compounds CD selection above 300 nm is expected.

项目成果

Chiral Assembly of Cu(II)-Complexes within Glycol Nucleic Acids

乙二醇核酸内 Cu(II) 复合物的手性组装

• 发表时间: 2020
• 作者: Jens Christian Leon;Yusuke Takezawa;Manabu Nakaya;Mitsuhiko Shionoya
• 通讯作者: Mitsuhiko Shionoya