DNAの認識能を利用したナノ組織体の配列制御

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オリゴヌクレオチド(一本鎖DNA断片)は,10量体でも4百万種の異性体が存在する.そのうちの一つはそれと相補的な一つだけを識別する.また,10量体は二重らせんを形成すると約3.4nmの棒状の堅い分子となる.これらの知見は分子をナノスケールで思いどおりに組織化する新しい手法を提供するものと期待される. 従って機能分子にオリゴヌクレオチドを計画的に導入すれば,これらを溶液中で混合するだけで機能分子に予め導入した情報に従って二次元または三次元的に配置されたナノ組織体の自己組織的形成が期待される.当該年度では,この考えを実証するために以下の実験を行った.アデニン20量体を有するビピリジンを合成し,これを鉄(II)イオンと錯化させることによりアデニン20量体の三つのテ-ルを持つ鉄-ビピリジン錯体を合成した.同様の手法によりチミン20量体をテ-ルに持つ鉄-ビピリジン錯体も合成した.アデニン20量体とチミン20量体とはお互いに相補的で二重らせんを形成するのでこれら二つの鉄-ビピリジン錯体を混合するとそれらが交互に並んだネットワークの形成が期待される.実際これら二つを混合後,ゆっくりと冷やすことにより二重らせんの形成が確認された.また動的光散乱により集合体は900nmの平均粒径を有していた.また,鉄とルテニウムの異なった金属錯体を交互に配置させた集合体の調製も成功した.これらの研究結果はオリゴヌクレオチドをナノ組織体を構築するための柱として利用でき,しかも,オリゴヌクレオチドの相補性を利用することによって機能分子を空間上に思いどおりに配置できることを強く支持している.