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。

为了创造一种“分子信息存储凝胶”，可以在聚合物凝胶空间内存储分子结构信息，并通过凝胶结构的变化读出信息，（i）存储生物分子信息的聚合物凝胶；研究了存储与环境相关的分子信息的聚合物凝胶的创建，到目前为止已获得以下结果。 i）创建存储生物分子信息的聚合物凝胶我们尝试使用蛋白质（目标蛋白质）作为模板分子，通过分子印迹将目标蛋白质信息存储在温度响应凝胶空间中。首先，通过测量非印迹凝胶和分子印迹凝胶上吸附的目标蛋白质的量，我们发现分子印迹凝胶上吸附的蛋白质的量更高，并且发现可以记忆结构信息。此外，与非印迹凝胶相比，分子印迹凝胶对目标蛋白表现出更大的凝胶结构变化。因此，目标蛋白的分子信息可以存储在温度响应性凝胶空间中，并且该信息可以随着凝胶结构的变化而被读出。 ii) 创建存储环境相关分子信息的聚合物凝胶关于使用环糊精 (CD) 作为双酚 A (BPA) 配体从分子印迹凝胶中读取分子信息的效果，双酚 A (BPA) 被怀疑是一种内分泌干扰物为了研究这一点，研究人员在记忆的 BPA 及其类似分子双酚 E (BPE) 和双酚 F (BPF) 存在的情况下研究了凝胶结构的变化。结果表明，与BPE和BPF相比，BPA印迹凝胶以BPA为模板表现出最显着的结构变化，并且发现可以读出分子信息。