グアノシン高次会合構造の形成制御とバイオ分析への応用

鸟苷高阶缔合结构形成的控制及其在生物分析中的应用

基本信息

批准号：
17655029
负责人：
寺前紀夫
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

分子認識液晶を開発するために、液晶分子の配向制御部位および、分子認識部位を併せ持つグアノシン誘導体を長鎖アルキル基を有するアゾベンゼンを置換基として新規合成し(6AG)、その機能を評価した。その結果6AGのリボン型自己集合体が7CB液晶分子の配向を制御しうる水素結合型液晶構造の構築を達成した。さらにこれを臨床的に必須な測定基質であるクレアチニン検出に適用しうることを見出した。ネマティック液晶相を示す7CB単体に対して、6AGモル比の異なるブレンド試料を4種(約5,10,15,30mol%)作製し、偏光顕微鏡観察を行った。その結果、低6AG比の試料ではfinger print組織が、高6AG比の試料ではlamella組織が観察されることから、それぞれキラルネマティック(N^*)液晶相およびスメクティック相(Sm)液晶相が発現していることが分かった。低6AG比でのN^*相発現には、6AGの糖部位由来の光学活性が関与しているものと考えられる.一方、Sm相の発現は6AGリボン型自己集合体形成に起因するものと考えられる。顕微IRスペクトル測定による検討では、カルボニル吸収帯が低波数シフトすることから、グアニン間の水素結合形成が示唆された。また、X線構造回折測定から層構造の存在が支持され、さらに得られた層の周期構造(55.9Å,38.9Å)は,分子モデリングによる6AGの自己集合体の分子サイズとよく一致した。以上により、6AGの相溶比を変化させることにより、7CB単体では発現しえない液晶構造を構築した。約30mol% 6AG/7CBのSm液晶について、そのクレアチニン検出機能を検討した結果、クレアチンやグルコース、尿素などの妨害基質には画像変化を全く示さないのに対し、クレアチニンに対して明瞭な画像変化を示すことが分かった。

为了发展分子识别液晶，使用具有长链烷基作为取代基（6AG）的偶氮苯新合成了液晶分子的比对控制位点和分子识别位点的鸟苷衍生物和分子识别位点，并评估了其功能。结果，6AG带状型自组装实现了能够控制7CB液晶分子方向的氢键液体晶体结构的构建。此外，发现这可以应用于肌酐的检测，肌酐是临床上必不可少的测量底物。单独为7CB制备了四种类型的（约5,10,15,30 mol％）的混合样品，它们的7CB为6AG制备，该样品表现出列明液晶相，并在极化显微镜下观察到。结果，在低6AG比的样品中观察到指指形组织，并且在具有高6ag比的样品中观察到薄片组织，因此发现分别表达了手性性nematic（N^*）液晶相和薄膜（SM）液晶相。据认为，N^*相的表达在低6ag比率下涉及从6ag的糖位点得出的光活性。另一方面，SM相的表达被认为是由于形成了6ag带型的自组装。微红外光谱检查表明，由于羰基吸收带的低波数转移，形成了鸟嘌呤之间的氢键形成。此外，X射线结构衍射测量值支持了层结构的存在，并且获得的层的周期性结构（55.9Å，38.9Å）与分子建模的6AG自组装的分子大小相吻合。结果，通过更改6AG的兼容性比率，构建了无法用7CB表达的液晶结构。研究了大约30 mol％6AG/7CB的SM液晶的肌酐检测功能，发现诸如肌酸，葡萄糖和尿素等底物的底物没有图像变化，但它们显示出明显的肌酐图像变化。