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研究成果「厂罢惭分子探针を用いて相补的核酸塩基をみる」―电子トンネル効果による相补的核酸塩基の単分子レベルピンポイント検出―

记　者　発　表

1　発表タイトル
　　　　 「STM分子探針を用いて相補的核酸塩基をみる」
─ 電子トンネル効果による相補的核酸塩基の単分子レベルピンポイント検出 ─　

2　発表者　　　東京大学 大学院理学系研究科 化学専攻 教授　梅澤　喜夫
東京大学 大学院理学系研究科 化学専攻 博士課程学生　大城　敬人

3　解禁日时　　2005年12月20日（火）午前7时（日本时间）

4　発表概要
従来の厂罢惭探针を核酸塩基で化学修饰して作成した“核酸塩基探针”を用いて，试料中の相补的核酸塩基のみを単分子レベルでピンポイント的に可视化検出することに成功した．これは，核酸塩基探针と，试料中の相补的核酸塩基との间で电子波动関数の重なりが生じ、分子间电子トンネル効果が発现することによる．

5　発表内容
原子分解能を持つ走査型トンネル顕微镜（厂罢惭）は，原子の种类や官能基の识别能に乏しかったが，1998年に东大の梅泽らのグループによって，化学种选択的な厂罢惭像を得ることが可能な“分子探针”が初めて报告された．
分子探针とは，通常の厂罢惭金探针を，试料分子と电子波动関数の重なりが生ずる分子で化学修饰して作成した厂罢惭探针のことである．この分子探针は，试料との间の电子波动関数の重なりに基づく厂罢惭像のコントラストの変化が起こることから，特定官能基?化学种の违いを単一分子?官能基レベルで选択的に可视化検出することができる．
本研究では，こうした分子探針の持つ一分子可視化検出能を用い，4種類の核酸塩基種を単一分子レベルでピンポイント可視化する方法の開発を行った（Fig. 1）．
4種類の核酸塩基を化学修飾した分子探針（以降，核酸塩基探針と称する）を作成し，この探針で試料となる核酸塩基を測定した結果，核酸塩基チオールSAMおよびペプチド核酸鎖の配列中に存在する相補的核酸塩基を可視化検出することに成功した（Fig. 2）．これは，探針と試料の相補的核酸塩基対間の電子波動関数の重なりで分子間電子トンネル効果が生じたためである．
この研究でもちいた分子探针は，特定の官能基や化学种との间で，水素结合?配位结合?电荷移动相互作用に基づくトンネル电流の増加现象がおこることを利用して，様々な官能基の位置?配向性などを决定することができる．この分析手法は，“分子间トンネル顕微镜”と呼びうるものである．

6　発表雑誌　　　 Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America （Proc. Natl. Acad. Sci., USA, in press）
和名「アメリカ科学アカデミー纪要」
“Complementary base-pair facilitated electron tunneling for electrically pinpointing complementary nucleobases” by T. Ohshiro and Y. Umezawa.

7　問合せ先 大学院理学系研究科 化学専攻 教授　梅澤　喜夫
　　　　　　　　　　
8　添付资料