DNAの配向制御と遺伝子のナノスケール解析

DNA 方向控制和基因纳米级分析

• 批准号: 03J01478
• 负责人: 中尾 秀信
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: National Food Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J01478/
• 关键词: DNA; AFM; SNOM; 伸張整列固定; ナノワイヤ; DNA伸張固定; ナノアレイ; バイオチップ

本研究はナノメータースケールでの遺伝子解析を達成するための新しいDNA伸張固定化技術の開発である。本年度はDNAが有する特異的性質・分子構造を十分把握し、DNA伸張固定に対し適切な相互作用が働く基板表面の検討を行った。基板表面とDNAとの相互作用を分子レベルで理解するとともに、高分解能観察に適した基板表面設計をナノメーターレベルで行った。またDNAとタンパク質(ヌクレオソーム)の複合体を基板表面に伸張整列固定する事が可能となり、それら複合体のAFMによる高分解能観察が出来た。さらにDNAと機能性ポリマーの複合体を調製し、DNA/ポリマー複合化ナノワイヤのアレイ化が可能となった。このナノワイヤに適当な酸化還元剤と作用させることで、その物性を絶縁体から半導体そして金属へ変化させることができた。またメタルマスクを用い、マスクの開口部分にのみ伸張DNAを整列画定化でき、前年度開発した転写印刷法の技術を使用し、このDNAパターンを他基板表面に写し取ることが出来た。

这项研究开发了一种新的DNA拉伸固定技术，以实现纳米尺度的遗传分析。今年，我们充分了解了DNA的具体性质和分子结构，并研究了对DNA延伸和固定具有适当相互作用的基质表面。除了在分子水平上了解基底表面与DNA之间的相互作用之外，我们还设计了适合纳米水平高分辨率观察的基底表面。此外，还可以在基质表面拉伸和排列 DNA 和蛋白质（核小体）的复合物，并使用 AFM 高分辨率观察这些复合物。此外，我们制备了 DNA 和功能聚合物的复合材料，使得创建 DNA/聚合物复合纳米线阵列成为可能。通过使用适当的氧化还原剂与这些纳米线相互作用，他们能够将其物理特性从绝缘体改变为半导体再到金属。此外，通过使用金属掩模，我们能够仅在掩模的开口处对齐和定义拉伸的DNA，并使用去年开发的转移印刷技术，我们能够将这种DNA图案转移到另一个基材的表面上。

项目成果

DNA伸張固定制御とバイオ分子デバイスへの展開

DNA延伸固定控制及其在生物分子器件中的应用

• 发表时间: 2004
• 期刊: 未来材料 4
• 作者: 中尾秀信;大谷敏郎
• 通讯作者: 大谷敏郎

Hidenobu NAKAO: "Highly Ordered Assemblies of Au Nanoparticles Organized on DNA."Nano Letters. 3. 1391 (2003)

Hienobu NAKAO：“DNA 上组织的金纳米粒子的高度有序组装。”纳米快报。

Hidenobu NAKAO: "Transfer-Printing of Highly Aligned DNA Nanowires."Journal of American Chemical Society. 125. 7162 (2003)

Hienobu NAKAO：“高度对齐的 DNA 纳米线的转印”。美国化学会杂志。