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。

这项研究的目的是利用DNA-脂质复合物沿一个方向定向DNA双螺旋链的薄膜来创建一种各向异性导电薄膜。将来自鲑鱼精子（分子量200万）的DNA通过超声波照射切割成分子量约10万的长度，并添加与DNA中的磷酸根阴离子等摩尔的阳离子脂质，形成DNA-脂质复合物其以沉淀物形式获得。将其溶解于氯仿等有机溶剂中，流延至玻璃板上，得到膜。该薄膜不溶于水且具有自支撑性，可从基材上剥离并沿一个方向拉伸。通过X射线衍射确定碱基之间的距离、双螺旋链之间的距离以及膜中的取向方向。双螺旋链的取向也由偏振紫外吸收光谱的二色性比确定。将所得薄膜固定在梳形电极上，测量薄膜纵向和横向的阻抗，以研究沿着DNA链的电子转移。将DNA固定膜浸泡在吖啶橙水溶液中，并作为嵌入剂掺入DNA链中。当用与吖啶橙吸收波长相对应的可见光照射时，光诱导能量被检测为沿着DNA链的电子转移。使用与 DNA 碱基序列特异性结合并具有氧化还原活性的蛋白质，我们研究了蛋白质、DNA 和电极之间的电子转移效率。