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DNA凝縮相転移の統計物理学的研究

DNA凝縮相転移の統計物理学的研究
DNA凝聚相变的统计物理研究
批准号:
05J01618
负责人:
齋藤 拓也
金额:
$1.15万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份:
2005
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2005 至 2006

项目摘要

项目成果

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負に強く帯電するDNA高分子は水溶液中においてランダムコイル状態をとる。ここに多価カチオンを添加すると、DNA荷電高分子は凝縮転移を起こす。近年、この転移が一次相転移であることが蛍光顕微鏡を用いた単分子観測により明らかにされている。本研究はDNA凝縮転移における荷電の効果について研究を進めた。まず、多価カチオン存在下における共イオンの効果に関し、実験・理論両方面から研究を行った。同一濃度の一価カチオン濃度において共イオンの価数を上げると、コイル状態がより安定になることを蛍光顕微鏡を用いた単分子観測から見出した。この実験結果を説明するために、ベルムによって導入されたイオン対の概念をもとに解析を進め、従来の2状態近似を拡張したモデルを提案した。ここで、イオン対とは多価カチオンと共イオン(低分子アニオン)がペアを形成しており、これが多くコイル状態における凝縮領域に存在していることを示す。理論的解析により、この転移点の変化はイオン対の静電エネルギーの寄与であるとし、実験結果とよい一致を示した。更に、この概念は共イオン価数依存性が説明できるだけではなく、従来の理論的枠組みでは説明が困難であった温度依存性を説明し得るものである。凝縮状態は高温側で安定になり、コイル状態が低温側で安定になる。つまり、凝縮に伴い、エントロピーゲイン、エンタルピーロスが生じるが、このエンタルピーロスの起源を提案した。また、中性高分子存在下における共イオン価数依存性に関し、実験・理論の両方面から研究を進めた。その実験結果によると、共イオン価数が高いほど、コイル状態が安定になった。そして、Debye近似に基づくイオン雰囲気の静電自由エネルギーの計算とこの転移点の変化は定性的によい一致を示した。
期刊论文(3)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
DOI: 10.1016/j.colsurfb.2006.10.040
发表时间: 2007-04-15
期刊: COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES
影响因子: 5.8
作者: [Iwaki, Takafumi, Saito, Takuya, Yoshikawa, Kenichi]
通讯作者: Yoshikawa, Kenichi
DOI: 10.1209/epl/i2004-10541-6
发表时间: 2004-11
期刊: EPL
影响因子: 1.8
作者: [Takuya Saito;Takafumi Iwaki;K. Yoshikawa]
通讯作者: Takuya Saito;Takafumi Iwaki;K. Yoshikawa
DOI: 10.1016/j.cplett.2006.05.120
发表时间: 2006-08-04
期刊: CHEMICAL PHYSICS LETTERS
影响因子: 2.8
作者: [Hibino, Kumiko, Yoshikawa, Yuko, Yoshikawa, Kenichi]
通讯作者: Yoshikawa, Kenichi
The Formation and Development of the Concept of Patriotism in Kant: From the Debate on the Enlightenment and Patriotism at the End of the 18th Century
  • 批准号:
    21K12854
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 资助金额:
    $2.16万
  • 财政年份:
    2021
  • 负责人:
    齋藤 拓也
  • 依托单位:
流体包有物分析から読み解く大気CO2分圧の変動
熱水性石英中流体包有物を用いた古海水組成の推定
  • 批准号:
    10J10665
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额:
    $1.34万
  • 财政年份:
    2010
  • 负责人:
    齋藤 拓也
  • 依托单位:
国内基金
海外基金
自供能传感阵列同步量化游离DNA与PSA实现前列腺癌的诊断和预后判断
  • 批准号:
    JCZRLH202601177
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    --
  • 批准年份:
    2026
  • 负责人:
  • 依托单位:
二氢杨梅素通过线粒体代谢重编程抑制DNA同源重组修复逆转口腔癌细胞放疗抵抗的机制研究
  • 批准号:
    2026JJ80500
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    --
  • 批准年份:
    2026
  • 负责人:
    阳帆
  • 依托单位:
乳酸通过ESM1-Akt-MDM2-p53通路调控卵巢癌DNA损伤和抗肿瘤免疫应答的分子机制研究
  • 批准号:
    2026JJ81975
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    --
  • 批准年份:
    2026
  • 负责人:
    肖娇
  • 依托单位:
淫羊藿苷通过TET2介导DNA去甲基化调控Hippo-YAP/TAZ通路逆转绝经后骨质疏松症成血管-成骨耦联失衡的机制研究