大きな異方的電導性を示すDNA配向フィルムの作製

具有大各向异性电导率的 DNA 取向薄膜的制备

基本信息

批准号：
11875204
负责人：
岡畑恵雄
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875204/
关键词：
DNA-脂質複合体 DNA配向化フィルム電子移動

项目摘要

本研究は、DNA-脂質複合体を用いてDNA二重らせん鎖を一方向に配向させた薄膜を用いて、DNA鎖に沿った異方的導電性フィルムを作製することを目的として行い、以下の成果を得た。サケ精子由来のDNA(分子量200万)を超音波照射により分子量10万くらいの長さに切断し、DNA中のリン酸アニオンと等モルのカチオン性脂質を加えて、DNA-脂質複合体ポリイオンコンプレックスの沈殿として得た。これをクロロホルムなどの有機溶媒に溶解して、ガラス板上にキャストしてフィルムを得た。このフィルムは水に不溶で自立性となり、基板からはがして一方向に延伸した。X線回折によりフィルム中での塩基間距離、二重らせん鎖間の距離や配向方向などを決定した。二重らせん鎖の配向は、偏光紫外吸収スペクトルの二色性比からも求めた。得られたフィルムをくし形電極上に固定化し、フィルムの縦と横方向のインピーダンスを測定し、DNA鎖に沿った電子移動について検討した。DNA固定化フィルムをアクリジンオレンジの水溶液に浸しインターカレータとしてDNA鎖に取り込んだ。アクリジンオレンジの吸収波長に相当する可視光を照射した時の光誘起エネルギーをDNA鎖に沿った電子移動として検出した。DNAの塩基配列特異的に結合し、Redox活性をもつタンパク質を用いて、タンパク-DNA-電極間の電子移動の効率を検討した。

进行这项研究的目的是使用薄膜沿着DNA链产生各向异性导电膜，其中使用DNA-脂质复合物将DNA的双螺旋线沿一个方向定向，并获得以下结果。通过超声辐射将源自鲑鱼精子（分子量200万）的DNA裂解至约100,000个分子量，并在DNA中与磷酸盐阴离子的等效性呈阳离子脂质，以获得DNA-脂质复合物复合物的沉淀。将其溶解在有机溶剂中，例如氯仿，并铸造在玻璃板上以获得膜。这部电影变成了水力和自支撑，并从基材上剥离并朝一个方向伸展。通过X射线衍射确定膜中基部之间的距离，双螺旋链之间的距离和方向方向。双螺旋链的方向还取决于偏振紫外线吸收光谱的二色性比率。将获得的膜固定在梳子状电极上，并测量了膜的垂直和水平方向的阻抗，并检查了沿DNA链的电子转移。将DNA毫米化的膜浸入尖锐的橙色水溶液中，并掺入DNA链中，作为介入剂。辐照后，光诱导的能量，可见光与尖锐的橙色吸收波长相对应，作为电子沿着DNA链的电子转移。使用特异性结合DNA碱序列并具有氧化还原活性的蛋白质研究了蛋白-DNA-电极之间电子转移的效率。