DNAデバイスの作成とリアルタイムAFMによるその動的挙動の解析

DNA 装置的创建并通过实时 AFM 分析其动态行为

• 批准号: 06J02251
• 负责人: 田代 竜
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J02251/
• 关键词: DNA; 光反応; 分子デバイス; DNAデバイス; 電子移動; AFM; Sso7d; DNA aptamer; DNAの構造; チミンダイマー

DNAの2本鎖形成能を分子デバイスへと利用する試みが近年盛んに行われている。光反応によるDNA損傷を効率よく引き起こすことは、光照射によりDNAの2本鎖の解離を誘導することが可能となりDNAを利用した分子デバイスの作成に有用であると考えた。DNAのチミンの誘導体であるブロモウラシルやヨードウラシルは配列によっては非常に強い光反応性を示す。光反応をDNAデバイスへと利用するために、ヨードウラシルの光反応性について調べた。ブロモウラシルの反応においてグアニンがブロモウラシルに対し電子供与体となることを明らかにしている。ヨードウラシルの反応においてもグアニンとヨードウラシルの距離を変えて反応させたところブロモウラシルと反応性において非常に類似性があることが分かった。例えば、GAAIUという配列で最も反応性が強いことが分かり、これよりも距離が遠くなると反応性は距離に依存して減少することを明らかにした。これは電子移動が電子供与体と受容体との距離に依存するためであり、ヨードウラシルの反応性も電子移動により反応が進行することを意味している。GAAIUよりも距離が短い場合、ヨードウラシル反応性が低くなったがこれは電荷分離後の逆電子移動反応によるためであることが分かった。さらに、ブロモウラシルとは異なる点としてヨードウラシルの光反応には電子移動の他にもホモリシスにより反応が進行することも明らかにした。グアニンがヨードウラシルに電子を与えるほど近い位置に存在している場合は、ヨードウラシルが電子を受け取りヘテロリシスにより、ヨードー炭素間の結合が脱離するが、グアニンが近傍の配列に存在しない場合、ホモリシスが主な反応経路になることを明らかにした。

In recent years, the する experiment みが has been widely used to form を molecules デバ デバ スへと スへと. Light anti 応 に よ る DNA damage を sharper rate よ く lead き up こ す こ と は, light に よ り DNA の 2 this lock の dissociation を induced す る こ と が may と な り を using DNA し た molecular デ バ イ ス の made に useful で あ る と exam え た. DNA の チ ミ ン の inductor で あ る ブ ロ モ ウ ラ シ ル や ヨ ー ド ウ ラ シ ル は match column に よ っ て は very strong に い light anti 応 を す. Light anti 応 を DNA デ バ イ ス へ と using す る た め に, ヨ ー ド ウ ラ シ ル の light anti 応 sex に つ い て adjustable べ た. ブ ロ モ ウ ラ シ ル の anti 応 に お い て グ ア ニ ン が ブ ロ モ ウ ラ シ ル に し seaborne electronic body and supply と な る こ と を Ming ら か に し て い る. ヨ ー ド ウ ラ シ ル の anti 応 に お い て も グ ア ニ ン と ヨ ー ド ウ ラ シ ル の distance を - え て anti 応 さ せ た と こ ろ ブ ロ モ ウ ラ シ ル と anti 応 sex に お い て very に similarity が あ る こ と が points か っ た. Example え ば, GAAIU と い う match column で most も strong anti 応 sex が い こ と が points か り, こ れ よ り も が far く な る と anti 応 sex に は distance dependent し て reduce す る こ と を Ming ら か に し た. こ れ は electronic mobile が と body and supply the capacity of body と に の distance dependent す る た め で あ り, ヨ ー ド ウ ラ シ ル の anti 応 sex も electronic mobile に よ り anti 応 が for す る こ と を mean し て い る. GAAIU よ り も short distance が い occasions, ヨ ー ド ウ ラ シ ル anti 応 sex low が く な っ た が こ れ は charge separation の inverse electronic move against 応 に よ る た め で あ る こ と が points か っ た. さ ら に, ブ ロ モ ウ ラ シ ル と は different な る point と し て ヨ ー ド ウ ラ シ ル の light anti 応 に は electronic mobile の he に も ホ モ リ シ ス に よ り anti 応 が for す る こ と も Ming ら か に し た. グ ア ニ ン が ヨ ー ド ウ ラ シ ル に electronic を with え る ほ ど nearly い position に し て い る は, ヨ ー ド ウ ラ シ ル が を electron け take り ヘ テ ロ リ シ ス に よ り, ヨ ー ド ー の combination between carbon が from す る が, グ ア ニ ン が nearly alongside の match column に exist し な い occasions, ホ モ リ シ ス が primary な reverse 応 経 road に な る こ と を Ming ら か に し Youdaoplaceholder0.

项目成果

Photoreactivation of DNA by an archaeal nucleoprotein Sso7d

• DOI: 10.1073/pnas.0603484103
• 发表时间: 2006-11-07
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Tashiro, Ryu;Wang, Andrew H-J.;Sugiyama, Hiroshi
• 通讯作者: Sugiyama, Hiroshi

Photochemical determination of different DNA structures

• DOI: 10.1038/nprot.2006.467
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: NATURE PROTOCOLS
• 影响因子: 14.8
• 作者: Xu, Yan;Tashiro, Ryu;Sugiyama, Hiroshi
• 通讯作者: Sugiyama, Hiroshi

Photoreaction of iodouracil in DNA duplex; C–I bond is cleaved via two different pathways ‘homolysis and heterolysis’

• DOI: 10.1016/j.tetlet.2007.11.141
• 发表时间: 2008-01
• 期刊: Tetrahedron Letters
• 影响因子: 1.8
• 作者: Ryu Tashiro;Kenta Nakamura;H. Sugiyama