塩基対形成で組織化したジアセチレンアレーによる単一分子ワイヤーの作製と導電性測定

使用通过碱基配对和电导率测量组织的丁二炔阵列制造单分子线

• 批准号: 13875179
• 负责人: 居城 邦治
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13875179/
• 关键词: 核酸塩基; 水素結合; 単分子膜; 自己組織化; ナノワイヤー; ポリジアセチレン; 光重合; 導電性

カーボンナノチューブやシクロデキストリンチューブやミセルの集合体などに見られるチューブ構造は、ナノメートルスケールで物質の輸送することができることから、大変注目されている。しかし、チューブ構造は長さがマイクロメートルに至るため、分子設計して全体を合成することは大変困難である。そこで環状構造体を積み重ねればチューブ構造が形成できると考えた。これまで我々は気水界面における核酸塩基対形成について研究を行ってきた。核酸塩基対の形成は相補的すなわち特異的であり、また方向性が制限されていることから、環状構造体の積み重ねの駆動力として使えると考えた。すなわち環状のオリゴヌクレオチドを用いることで塩基対形成によりチューブ構造が形成できると期待される。本申請の研究目的は、環状オリゴヌクレオチドを合成し、水溶液中や有機溶媒中において自己組織化によりチューブ構造を作製することである。交付期間内に環状オリゴヌクレオチドの合成法の確立とチューブ構造の作製条件を探索する。上記の目的に従って、本年度は下記のことを行った。1 環状オリゴヌクレオチドの合成液相法で環状オリゴヌクレオチドを合成した。リン酸基を保護したままヌクレオチドを伸張し、環化反応を行い、その後リン酸基の保護基をはずして目的物を得た。今年度は環状オリゴチミン4量体、環状オリゴチミン6量体、環状オリゴチミン8量体、環状オリゴチミン10量体を合成した。2 環状オリゴヌクレオチドの分子認識合成した環状オリゴヌクレオチドを含む下水相表面に、アデニン界面活性剤の単分子膜を作製し、環状オリゴチミンの塩基対形成について検討したところ、ワトソン-クリック型の塩基対が形成することがわかった。

カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ や シ ク ロ デ キ ス ト リ ン チ ュ ー ブ や ミ セ ル の aggregate な ど に see ら れ る チ ュ ー ブ tectonic は, ナ ノ メ ー ト ル ス ケ ー ル の で material conveying す る こ と が で き る こ と か ら, big - attention さ れ て い る. し か し, チ ュ ー ブ tectonic は long さ が マ イ ク ロ メ ー ト ル に to る た め, molecular design し て all を synthetic す る こ と は big - difficult で あ る. そ こ で ring structure body を product み heavy ね れ ば チ ュ ー が ブ structure form で き る と exam え た. Youdaoplaceholder5 れまで I 々 た the research on the formation of における nucleic acid base pairs at the water-gas interface に って て て を を た た. Nucleic acid salt base の form は phase of seaborne す な わ ち specific で あ り, ま た directional limitations が さ れ て い る こ と か ら, ring structure body の product み ね の 駆 power と し て make え る と exam え た. す な わ ち annular の オ リ ゴ ヌ ク レ オ チ ド を with い る こ と で salt base forming seaborne に よ り チ ュ ー が ブ structure form で き る と expect さ れ る. This application の research purpose は, annular オ リ ゴ ヌ ク レ オ チ ド を や し, aqueous solution of synthesis in organic solvent に お い て yourself organized に よ り チ ュ ー ブ す the tectonic を cropping る こ と で あ る. During the delivery period, the に ring <s:1> リゴヌ レ レ レ チド <s:1> synthesis method <e:1> was established, the とチュ ブ ブ ブ construction conditions <e:1> were explored, and する was explored. The purpose of に従って is recorded above, and the line of った for the current year is recorded below. 1. The liquid-phase method of the synthesis of the で cyclic <s:1> リゴヌ レ チド チドを チドを チドを た た た た た チドを チドを チドを チドを た た た by the synthesis of た た. リ ン acid radical を protection し た ま ま ヌ ク レ オ チ ド を stretching し, cyclization 応 を い, そ の after リ ン acid radical の protection base を は ず し て goal object を た. Our は annular オ リ ゴ チ ミ ン 4 quantity body, annular オ リ ゴ チ ミ ン 6 quantity body, annular オ リ ゴ チ ミ ン 8 quantity body, annular オ リ ゴ チ ミ ン 10 quantity body を synthetic し た. 2 ring オ リ ゴ ヌ ク レ オ チ ド の molecular recognition synthetic し た annular オ リ ゴ ヌ ク レ オ チ ド を む に phase surface water, ア デ ニ ン interface active tonic の 単 molecular membrane し the を cropping, annular オ リ ゴ チ ミ ン の salt base forming に seaborne つ い て beg し 検 た と こ ろ, ワ ト ソ ン - ク リ ッ ク type の salt formed が seaborne す る こ と が わ か っ た.

项目成果

居城 邦治: "環状DNAを用いた人工光合成アンテナ系構築に向けて"化学工業. 53・7. 17-21 (2002)

Kuniharu Ishiro：“利用环状DNA构建人工光合天线系统”化学工业53・7（2002年）。

J. Matsumoto: "Photopolymerization of the Diacetylene Nucleobase Monolayers Controlled by Triplex Formation"Mol. Cryst. Liq. Crys.. 371. 33-36 (2001)

J. Matsumoto：“由三链体形成控制的二乙炔核碱单层的光聚合”Mol。

松本仁: "二次元DNA-mimeticsの鋳型光重合"光化学. 32. 1-6 (2001)

Hitoshi Matsumoto：“二维 DNA 模拟物的模板光聚合”光化学 32. 1-6 (2001)。