Assembly control and development of functions of external stimuli responsive coordination polymers using anisotropic hydrogen bonds by nucleobases

利用核碱基各向异性氢键组装控制和开发外部刺激响应配位聚合物的功能

基本信息

批准号：
18J02137
负责人：
仲谷学
金额：
$ 2.33万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

核酸塩基対を持たない脱塩基部位（アベーシックサイト）をDNA二重鎖内に導入し、その空間をホストとして発光性Pt(II)錯体の包接を検討した。両端にカチオン部位を導入した水溶性サレン型Pt(II)錯体、[Pt(pip-salophen)]（錯体１）およびその誘導体（錯体２）を合成し、脱塩基含有DNA二重鎖の存在下で発光スペクトル測定、CDスペクトル測定を行った。錯体１の発光スペクトル測定では、脱塩基部位を有するDNA二重鎖存在下において、発光強度に有意な上昇が見られた。脱塩基部位のないDNAを用いた対照実験との比較から、Pt(II)錯体が脱塩基部位に包接され、溶存酸素による消光が妨げられたことが示唆された。また、CDスペクトル測定においても、脱塩基部位を有するDNA二重鎖存在下において白金錯体に由来する有意なCDピークが現れた。天然DNA二重鎖を用いた対照実験では、大きな変化は見られなかったことから、錯体分子の脱塩基部位への包接により誘起CDが生じたと考えられる。しかし、小さな有機CDピークが現れたが、これはDNA二重鎖の溝に非特異的に結合した分子によるものと考えられる。また、錯体２を用いた場合も同様の結果が得られたが、非特異的な結合の観測は減少した。質量分析や発光測定、CDスペクトル測定に加えて、対照実験の結果からもアベーシックサイトの数に応じた錯体分子の取り込みを強く示唆する結果が得られた。機能性金属錯体の水溶液中での利用と新奇機能発現・制御に向けて、本研究の戦略は汎用性が高く、綿密な物性制御への展望が期待できる。

我们将一个没有核酸碱基对的脱碱基位点引入到DNA双链中，并研究了利用该空间作为宿主包含发光Pt(II)复合物。我们合成了两端引入阳离子部分的水溶性 Salen 型 Pt(II) 配合物，[Pt(pip-salophen)]（配合物 1）及其衍生物（配合物 2），并在无碱基存在下合成了它们测量了含有DNA双链体的发射光谱和CD光谱。在复合物1的发射光谱的测量中，在具有脱碱基位点的DNA双链的存在下观察到发射强度显着增加。与使用不含脱碱基位点的 DNA 的对照实验进行比较表明，Pt(II) 复合物包含在脱碱基位点中，可防止溶解氧引起的猝灭。另外，在CD光谱测定中，在具有脱碱基部位的DNA双链存在的情况下，出现来自铂络合物的显着的CD峰。在使用天然 DNA 双链体的对照实验中，没有观察到重大变化，这表明诱导的 CD 是由脱碱基位点包含复杂分子引起的。然而，出现了一个小的有机 CD 峰，这可能是由于分子非特异性结合到 DNA 双链体的凹槽所致。当使用复合物2时也获得了类似的结果，但非特异性结合的观察减少。除了质谱、发光测量和圆二色光谱测量之外，对照实验的结果也强烈表明复杂分子的掺入取决于脱碱基位点的数量。这项研究的策略对于在水溶液中使用功能性金属配合物以及新功能的表达和控制具有很强的通用性，我们可以期待对物理性质的详细控制的前景。