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DNA junctionに蛍光色素と金属錯体を組み込んだ人工光合成系の開発

开发将荧光染料和金属复合物融入 DNA 连接的人工光合作用系统

基本信息

批准号：
22KJ1536
负责人：
東秀憲
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1536/
关键词：
DNA 人工光合成 FRET フォトレドックス触媒

项目摘要

本研究ではDNA junctionに触媒活性がある金属錯体を多数の蛍光色素とともに組み込んだ人工光合成システムの構築を目指す。本年度はDNA junction中に導入したドナー色素から金属錯体へのエネルギー移動の詳細な解析を行った。具体的にはドナー色素としてpyreneをDNA junctionの二重鎖部位に1分子導入し、金属錯体としてRu(bpy)3をDNA junctionの分岐部位に1分子導入し、pyreneからRu(bpy)3へのエネルギー移動効率を算出した。さらに、pyreneとRu(bpy)3間の塩基対数を変化させることでpyreneからRu(bpy)3へのエネルギー移動効率の距離・配向の依存性を調査した。その結果、pyreneからRu(bpy)3へのエネルギー移動効率は、距離のみに依存した。それに対し、コントロールとしてRu(bpy)3の代わりに蛍光色素であるperyleneをDNA junctionの分岐部位に導入した場合のエネルギー移動効率は、距離だけではなく配向にも依存した。このことから、エネルギー移動のアクセプターをRu(bpy)3にすると、エネルギー移動効率は距離のみに依存することが明らかとなり、高効率に光を捕集する人工光合成システムの設計が容易になることを見出した。さらに、Ru(bpy)3の触媒能をDNA二重鎖の安定性制御へ応用した。Ru(bpy)3を導入したDNAと架橋性分子を導入したDNA二重鎖からなるDNA三重鎖に対して可視光を照射することでDNA二重鎖が選択的に架橋されることが明らかとなった。このことからRu(bpy)3をDNAに導入した際にRu(bpy)3の触媒活性が維持されていることが示された。今後はドナー色素から移動した光エネルギーによってもRu(bpy)3が触媒として機能するかの検証を行う。

In this study, the activity of DNA junction catalyst, the metal error body, most of the light pigments, the synthesis of artificial light, the activity of the catalyst, the metal wrong body, the light pigment, the light pigment, the artificial photosynthesis, the target, the target. In this year's DNA junction, there is a significant increase in the content of metal pigments. This year, you will be able to analyze the data. The specific "pyrene" pigment "double" site "1 molecule", metal error body "Ru (bpy) 3" DNA junction "bifurcation site"1 molecule", pyrene "Ru (bpy) 3"molecule" movement rate is calculated. The data transfer rate is far from the distance from the isolation to the dependence on the number of users between customers and pyrenees Ru (bpy) 3, such as the number of customers, the number of pyrene users, the Ru (bpy) 3, the number of users, and the mobility rate of customers. The results of the test, pyrene Ru (bpy) 3 significant mobility rate, distance dependency dependency. Ru (bpy) 3 generation photopigments perylene DNA junction bifurcated parts of the bifurcations. It is easy to monitor the performance of Ru (bpy) 3 devices, the rate of movement, and the rate of movement. The catalyst of Ru (bpy) 3 can be used to control the stability of DNA. Ru (bpy) 3 inserts DNA framing molecules into DNA doubles, DNA triplets, light illuminates the shelves selected for DNA duality. The Ru (bpy) 3 DNA was introduced into the catalyst Ru (bpy) 3 to maintain the activity of the catalyst. In the future, the pigment will be transferred to the Ru (bpy) 3 catalyst. The machine will be able to monitor the operation.