DNAの二次構造転移の観測

DNA二级结构转变的观察

基本信息

批准号：
15750023
负责人：
山口祥一
金额：
$ 2.43万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,若手研究(B)「DNAの二次構造転移の観測」(3年間)の最終年度であり,研究の総仕上げを行った.まず,昨年度までに開発した,マルチチャンネル二光子吸収測定法とマルチプレックス界面電子和周波測定法に加えて,今年度は新たに界面4次振動分光法を開発した.この新方法は,界面選択的な振動スペクトルを得るための方法で,特に,従来法では不可能であった"埋もれた界面"の測定が可能である点が重要な特徴である.埋もれた界面とは,液体や固体など高濃度のバルクに両側を挟まれた界面のことで,赤外-可視和周波分光法という従来法では,赤外光がバルクに吸収されてしまうことがその適用を不可能にしていた.実際に,本研究課題であるDNAなどの生体高分子は,水や細胞膜などに埋もれた界面に存在するケースが非常に多く,そのような界面にあるがままの生体高分子の振動スペクトルは,これまで測定不可能だった.今回の界面4次振動分光法は,可視・近赤外光のみを用いる方法であるため,赤外吸収の問題が回避され,より広い系に適用可能となる.最初の測定例として,水/ガラス界面,水/空気界面に吸着したプローブ色素分子の振動スペクトルを測定して,まず,この方法の界面選択性がナノメートルからサブナノメートルのオーダーの厚みであることを確認した.また,バルク水溶液中には見られないタイプの水素結合が界面に存在することを示唆する重要な結果が得られた.以上のような強力な3つの分光手法を用いて,DNAの二次構造転移の観測を試みている.DNAからの信号は大変弱く,測定は困難を極めている.今年度内に明快な結果を得ることは難しい状況だが,今後も研究を継続できる予定である.これまでの研究成果は,昨年末のPacifichem 2005で発表し,内外の研究者から大変好評を博した.

This year marks the final year of Young Research (B), "Observation of Secondary Structure Transition of DNA" (3 years), and we completed the research.First, in addition to the multichannel two-photon absorption measurement and multiplex interface electron sum frequency measurement, which were developed up until last year, we developed a new interface quadratic vibration spectroscopy this year.This new method is a method for obtaining interface-selective振动光谱，尤其是传统方法不可能的“掩埋界面”。重要的特征是可以测量它。埋入的界面是夹杂在液体和固体等高浓度大容量之间的界面，在常规方法中，红外可见的总和频谱光谱法被大量吸收了红外光，使其无法应用。实际上，这是这项研究的主题的生物聚合物（例如DNA）通常存在于埋在水或细胞膜中的界面上，以及保持在这种接口处的生物聚合物。到目前为止，还没有振动光谱。当前的界面二次振动光谱是一种仅使用可见和近红外光的方法，因此避免了红外吸收的问题，并且可以应用于更广泛的系统。作为第一个例子，我们测量了吸附在水/玻璃界面和水/空气界面上的探针染料分子的振动光谱，并首先证实了该方法的界面选择性在于纳米对亚纳米计的纳米顺序。我们还获得了重要的结果，表明在界面上存在大量水溶液中未发现的氢键。我们正在尝试使用三种强大的光谱法观察DNA的二级结构转移。来自DNA的信号非常弱且极难测量。在这个财政年度，很难获得明确的结果，但是我们计划将来继续我们的研究。先前的研究结果是去年年底的Pacificchem。它于2005年提出，并收到了国内和国际研究人员的非常积极的反馈。