ホストポリマー中での長鎖DNA分子のダイナミクス

主体聚合物中长 DNA 分子的动力学

基本信息

  • 批准号:
    08226224
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.96万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 财政年份:
    1996
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1996 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

私達は、長鎖DNA分子のコイル-グロビュール転移は著しい不連続性を示し、各々の鎖について「一次相転移」であることを、最近明らかにした。この転移において、分子鎖のアンサンブル(集団)平均は、連続的な変化を示す。このことは、光散乱や粘度測定など、アンサンブルの性質を調べる実験手段では、コイル-グロビュール転移は緩慢転移のように"見える"ことを意味している。本年度は、ホストポリマー中での長鎖DNA分子のダイナミクスに注目して、さらに研究を進めた結果、次のような成果が得られた。高分子のかたさ(stiffness)とファンデルワールス力を考慮した簡単なモデルで、ホモポリマーの単分子凝縮モンテカルロ・シミュレーションを行った。そして、計算の結果、トロイドやロッド等の構造体が自発的に生成することを明らかにした。この理論計算の結果は電子顕微鏡によって観察されるDNA分子の凝縮体とよく対応している。エネルギーを比較するとトロイド状態の方が低く、ロッド状態は準安定な状態でトロイド状態は熱力学的安定状態に対応している。このショミュレーションの結果から、DNAに限らず、一般的に硬いポリマーは次のような性質を示しているものと予測される。i).高分子鎖がstiffなとき、コイル-グロビュール転移は、各々の鎖について、all-or-noneの一次相転移となる。(DNAに限らず、十分に固い鎖であれば、一般的に一次相転移となる。)ii).コイル-グロビュール転移には、有限の幅の共存領域は存在する。このため、高分子鎖のアンサンブルは、緩慢転移を示す。実験、理論的解析の結果から得られてきた、各々の孤立高分子鎖の高次構造のall-or-none的変化は、溶液中に存在する各の鎖について相の異なる状態、すなわち、一種の相分離であるとみなすことができる。鎖の相転移は一次であるので、ゆらぎの相関が有限の値に留まる。そこで、鎖のサイズよりも相関長が短くなったときには、単一鎖について複数のグロビュールとコイルが出現する分子内相分離現象がおこることが予想される。実際、高分子量(Mw〜220,000)のPVP水溶液中では、単一のT4DNA分子が分子内の相分離を示すことが、蛍光顕微鏡観察により確認された。
Private は, long DNA molecules lock の コ イ ル - グ ロ ビ ュ ー ル planning move は the し い not even 続 sex を し, each 々 の lock に つ い て "planning a phase shift" で あ る こ と を, recently Ming ら か に し た. こ の planning move に お い て, molecular lock の ア ン サ ン ブ ル 団 (set) the average は, even 続 な を shown す variations. こ の こ と は, light scattered や viscosity measurement な ど, ア ン サ ン ブ ル の nature を adjustable べ る be 験 means で は, コ イ ル - グ ロ ビ ュ ー ル planning moving slow は planning の よ う に "see え る" こ と を mean し て い る. This year は, ホ ス ト ポ リ マ ー in で の long DNA molecules lock の ダ イ ナ ミ ク ス に attention し て, さ ら を に research into め た results, time の よ う が な achievements have ら れ た. Polymer の か た さ (stiffness) と フ ァ ン デ ル ワ ー ル ス force を consider し た Jane 単 な モ デ ル で, ホ モ ポ リ マ ー の 単 molecule condensation モ ン テ カ ル ロ · シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line っ た. そ し て, computing の results, ト ロ イ ド や ロ ッ ド etc. の constructs が from 発 に generated す る こ と を Ming ら か に し た. The theoretical calculation <e:1> result of <s:1> electronic 顕 micromirror によって観 is used to examine されるDNA molecule <s:1> condensates とよく against 応 て て る る る. エ ネ ル ギ ー を compare す る と ト ロ イ ド state の が low く, ロ ッ ド は quasi stable な state で ト ロ イ ド は thermodynamic stability state に 応 seaborne し て い る. こ の シ ョ ミ ュ レ ー シ ョ ン の results か ら, DNA に limit ら ず, general に hard い ポ リ マ ー は times の よ う な nature を shown し て い る も の と be さ れ る. I). The polymer lock が stiff な と き, コ イ ル - グ ロ ビ ュ ー ル planning move は, various 々 の lock に つ い て, all - or - none の planning a phase shift と な る. (DNAに is limited to らず, very に is fixedly <s:1> locked であれば, and generally に is single-phase 転 shifted となる.) ii). There exists a する in the field of コ に -グロビュ 転 転 転 where に and a finite <s:1> coexisting <s:1>. <s:1> ため, polymer lock ア ア サ サ ブ ブ ア す す, slow 転 transfer を showing す. Be 験, the theory of analytic results の か ら have ら れ て き た, various 々 の isolated polymer lock の の all high order structure - or - none - は, solution に exist す る each の lock に つ い て phase の different な る status, す な わ ち, a kind of separating the の で あ る と み な す こ と が で き る. Lock the <s:1> phase 転, shift である once, である で, ゆらぎ the が phase relationship が, limited <s:1> value に, and leave まる. そ こ で, lock の サ イ ズ よ り も phase masato long が short く な っ た と き に は, 単 a lock に つ い て plural の グ ロ ビ ュ ー ル と コ イ ル が appear す る intramolecular phase separation phenomenon が お こ る こ と が to think さ れ る. Be international, high molecular weight (Mw ~ 220000) の PVP in aqueous solution, で は, 単 の T4DNA が molecules within の phase separation を shown す こ と が and examines 蛍 light 顕 micro mirror 観 に よ り confirm さ れ た.

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
吉川研一他: "Intrachain Setregation in Single Giant DNA Molecules Induced by Poly(2-vinylpyrrolidone)" J.Phys.Chem.Vol.100. 19702-19705 (1997)
Kenichi Yoshikawa 等人:“聚(2-乙烯基吡咯烷酮)诱导的单个巨型 DNA 分子的链内调整”J.Phys.Chem.Vol.19702-19705(1997)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉川研一他: "Phase Discrete Transition and Phase Segregation in a Single Double-Stranded DNA Molecule" Phys.Rev.Lett.Vol.77. 2133-2136 (1996)
Kenichi Yoshikawa 等人:“单个双链 DNA 分子中的相离散转变和相分离”Phys.Rev.Lett.Vol.77 (1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉川研一他: "Large Discrete Transition in a Single DNA Molecule Appears Continuous in the Ensemble" Phys.Rev.Lett.Vol.76. 3029-3031 (1996)
Kenichi Yoshikawa 等人:“单个 DNA 分子中的大离散转变在整体中显得连续”Phys.Rev.Lett.Vol.76 (1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉川研一他: "Self Organized Nanostructure Constructed with a Single Polymer Chain" Chem.Phys.Lett.Vol.261. 527-533 (1996)
Kenichi Yoshikawa 等人:“用单聚合物链构建的自组织纳米结构”Chem.Phys.Lett.Vol.261 (1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉川研一他: "Nucleation and Growth in Single DNA Molecules" J.Am.Chem.Soc.Vol.118. 929-930 (1996)
Kenichi Yoshikawa 等人:“单个 DNA 分子的成核和生长”J.Am.Chem.Soc.Vol.118(1996)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

吉川 研一其他文献

パリティ: 細胞の自己組織化"に物理の視点から迫る
Parity:从物理角度探讨“细胞自组织”
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    吉川 研一;岩城 貴史
  • 通讯作者:
    岩城 貴史
局所誘電場におけるミクロ相分離液滴の動的界面不安定性
局域介电场中微相分离液滴的动态界面不稳定性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    貞包 浩一朗;瀬戸 秀紀;北畑 裕之;吉川 研一
  • 通讯作者:
    吉川 研一
「仮名垣熊太郎の新居披露書画会と暁斎」
《金崎熊太郎新居书画会暨共斋》
自己創生し規則配列する水/水相分離液滴:DNAや細胞の自発的取り込み
自生成且规则排列的水/水相分离液滴:DNA和细胞的自发摄取
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    庄野 真由;伊藤 立樹;藤田 ふみか;作田 浩輝;塩井 章久;吉川 研一
  • 通讯作者:
    吉川 研一
塩析効果によって引き起こされるリン脂質積層膜のラメラーラメラ相分離
盐析效应引起的磷脂叠层膜层状相分离
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    菱田 真史;瀬戸 秀紀;吉川 研一
  • 通讯作者:
    吉川 研一

吉川 研一的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('吉川 研一', 18)}}的其他基金

Real-world modeling of life: From DNA to Organoid
真实世界的生命建模:从 DNA 到类器官
  • 批准号:
    20H01877
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ミクロ環境場における単分子ゲノムDNAの高次構造相
微环境中单分子基因组DNA的高阶结构相
  • 批准号:
    08F08023
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
等温条件で働くマイクロ化学マシン
等温条件下工作的微量化学机
  • 批准号:
    18651072
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
Real-World Modeling of Self-Emergent Active Cell
自生活性细胞的真实世界建模
  • 批准号:
    17076007
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
DNAの折り畳み相転移と遺伝子群の発現制御
DNA折叠相变与基因表达调控
  • 批准号:
    16014212
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
キラル低分子による長鎖DNAの折り畳み
手性小分子折叠长 DNA
  • 批准号:
    04F04154
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
水を舞台とするDNAの高次構造相転移
水介导的DNA高阶结构相变
  • 批准号:
    16041225
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
DNAの折り畳み相転移と遺伝子群の発現制御
DNA折叠相变与基因表达调控
  • 批准号:
    15014218
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
単一荷電高分子鎖の折り畳み転移の統計熱力学
单电荷聚合物链折叠转变的统计热力学
  • 批准号:
    03F03200
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
単一高分子鎖の折り畳み転移の統計熱力学
单聚合物链折叠转变的统计热力学
  • 批准号:
    03F00200
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows

相似海外基金

Collaborative Research: Humidity and Temperature Effects on Phase Separation and Particle Morphology in Internally Mixed Organic-Inorganic Aerosol
合作研究:湿度和温度对内部混合有机-无机气溶胶中相分离和颗粒形态的影响
  • 批准号:
    2412046
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Standard Grant
水性ミクロ相分離二相系高分子集積体の創成
水性微相分离两相聚合物聚集体的制备
  • 批准号:
    23K23415
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Role of liquid-liquid phase separation in glioblastoma multiforme via epigenetic modifications
通过表观遗传修饰液-液相分离在多形性胶质母细胞瘤中的作用
  • 批准号:
    24K18216
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Crowding and Confinement: Coupling of Bulk and Membrane Phase Separation in Giant Vesicles
拥挤和限制:巨囊泡中体相分离和膜相分离的耦合
  • 批准号:
    2342436
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Unraveling enzyme functions in liquid -liquid phase separation droplets
揭示液-液相分离液滴中酶的功能
  • 批准号:
    24K01995
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Pore Formation and Polymer Thermal Debinding during Vapor-Induced Phase Separation-Enabled Metal Printing
蒸汽诱导相分离金属打印过程中的孔形成和聚合物热脱脂
  • 批准号:
    2315811
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Molecular mechanism of antiviral immune response by RNA-induced phase separation
RNA诱导相分离抗病毒免疫反应的分子机制
  • 批准号:
    23K06557
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Stratification of Protein Aggregation States based on Pattern Recognition for Screening Factors Controlling Phase Separation
基于模式识别的蛋白质聚集态分层控制相分离的筛选因素
  • 批准号:
    23H01995
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Precise structure control and applications of polymer monoliths using phase separation
利用相分离的聚合物整体的精确结构控制和应用
  • 批准号:
    23H02024
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Liquid-liquid phase separation in polar auxin transport
极性生长素运输中的液-液相分离
  • 批准号:
    23K05804
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 0.96万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了