分子情報の記憶と読み出し可能な高分子ゲルの創製

创建可以存储和读取分子信息的聚合物凝胶

基本信息

批准号：
20655025
负责人：
宮田隆志
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kansai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

高分子ゲル空間内に分子構造情報を記憶させ,その情報をゲル構造変化として読み出すことができる「分子情報記憶ゲル」を創製するために,(i)生体分子情報を記憶させた高分子ゲルの創製,(ii)環境関連分子情報を記憶させた高分子ゲルの創製を検討し,現在までに以下のような成果が得られた。i)生体分子情報を記憶させた高分子ゲルの創製鋳型分子としてタンパク質(標的タンパク質)を用いた分子インプリント法によって温度応答性ゲル空間内に標的タンパク質の情報を記憶させることを試みた。まず,ノンインプリントゲルと分子インプリントゲルへの標的タンパク質の吸着量を測定した結果,分子インプリントゲルへのタンパク質吸着量の方が高く,分子インプリント法によって温度応答性ゲル空間内にタンパク質の構造情報を記憶できることがわかった。さらに,ノンインプリントゲルに比較して分子インプリントゲルの方が標的タンパク質に対してより大きなゲル構造変化を示した。したがって,温度応答性ゲル空間内に標的タンパク質の分子情報を記憶させることができ,ゲル構造変化としてその情報を読み出すことができた。ii)環境関連分子情報を記憶させた高分子ゲルの創製内分泌攪乱化学物質の疑いのあるビスフェノールA(BPA)に対するリガンドとしてシクロデキストリン(CD)を用いた分子インプリントゲルから分子情報の読み出し効果について検討するため,記憶させたBPAとその類似分子であるビスフェノールE(BPE)やビスフェノールF(BPF)の存在下でのゲル構造変化を調べた。その結果,BPEやBPFに比較して鋳型として用いたBPAに対してBPAインプリントゲルは最も顕著な構造変化を示し,分子情報の読み出しが可能であることがわかった。

为了创建一个“分子信息存储凝胶”，它允许将分子结构信息存储在聚合物凝胶空间中，并且可以将信息读取为凝胶结构的变化，我们已经研究了（i）创建存储生物分类信息的聚合物凝胶，以及（ii）在环境凝胶中创建的环境凝胶的创建，并将其成熟的分子信息添加到了以下结果。 i）创建具有生物分子信息的聚合物凝胶，我们试图通过使用蛋白质（靶蛋白）作为模板分子来将目标蛋白信息存储在温度响应凝胶空间中。首先，我们测量了靶蛋白在未刻痕的凝胶和分子印迹凝胶上的吸附量，发现蛋白质吸附量相当于分子印迹凝胶，并且分子烙印方法允许蛋白质的结构信息存储在温度响应的凝胶空间中。此外，与非刻痕凝胶相比，分子印迹凝胶相对于靶蛋白显示出更大的凝胶结构变化。因此，靶蛋白的分子信息可以存储在温度响应的凝胶空间中，并且可以将其读取为凝胶结构的变化。 ii) Creation of polymer gels that store environmental-related molecular information To investigate the effect of reading molecular information from molecular imprint gels using cyclodextrin (CD) as a ligand for bisphenol A (BPA), which is suspected to be an endocrine disrupting chemical, we investigated the gel structure changes in the presence of stored BPA and its similar molecules, bisphenol E (BPE)和双酚F（BPF）。结果表明，与BPE和BPF相比，BPA印迹凝胶在BPA中表现出最明显的结构变化，并且可以读取分子信息。