研究者詳細

顔写真

ニシザワ　セイイチ
西澤　精一
Seiichi Nishizawa
所属
大学院理学研究科　化学専攻　無機・分析化学講座（分析化学研究室）
職名
教授
学位

  • 博士（理学）（東京大学）

  • 修士（理学）（北海道大学）

経歴 5

  • 2013年4月 ～ 継続中
    東北大学大学院理学研究科化学専攻 教授　教授

  • 2007年4月 ～ 2013年3月
    東北大学大学院理学研究科化学専攻 准教授　准教授

  • 2006年4月 ～ 2007年3月
    東北大学大学院理学研究科化学専攻 助教授　助教授

  • 2004年4月 ～ 2006年3月
    東北大学大学院理学研究科化学専攻 講師

  • 1996年4月 ～ 2004年3月
    東北大学大学院理学研究科化学専攻 助手　助手

委員歴 30

  • 日本化学会東北支部 幹事会（平成29年度）　幹事

    2017年2月 ～ 継続中

  • 日本化学会東北支部 幹事会（平成29年度）　幹事

    2017年2月 ～ 継続中

  • 日本化学会 化学グランプリ・オリンピック委員会　幹事

    2016年1月 ～ 継続中

  • 日本化学会 化学グランプリ・オリンピック委員会　幹事

    2016年1月 ～ 継続中

  • 日本化学会 分析化学ディビジョン　幹事

    2015年4月 ～ 継続中

  • 日本化学会 分析化学ディビジョン　幹事

    2015年4月 ～ 継続中

  • 日本分析化学会　東北支部常任幹事

    2001年12月 ～ 継続中

  • 日本分析化学会　東北支部常任幹事

    2001年12月 ～ 継続中

  • Analytical Sciences 編集委員会　Associate Editor

    2013年3月 ～ 2015年2月

  • Analytical Sciences 編集委員会　編集委員

    2013年3月 ～ 2015年2月

  • 日本化学会 平成26年度化学グランプリ二次選考運営委員会　委員

    2014年1月 ～ 2014年10月

  • 日本化学会 平成26年度化学グランプリ二次選考運営委員会　委員

    2014年1月 ～ 2014年10月

  • 日本化学会主催・平成25年度化学グランプリ・オリンピック委員会 グランプリ小委員会　委員

    2013年1月 ～ 2013年10月

  • 日本化学会主催・平成25年度化学グランプリ・オリンピック委員会 グランプリ小委員会　委員

    2013年1月 ～ 2013年10月

  • 日本分析化学会 学会活性化戦略委員会　委員

    2012年2月 ～ 2013年2月

  • 日本分析化学会 学会活性化戦略委員会　委員

    2012年2月 ～ 2013年2月

  • 日本学術振興会 特別研究員等審査会　専門委員

    2010年8月 ～ 2012年7月

  • 日本学術振興会 特別研究員等審査会　専門委員

    2010年8月 ～ 2012年7月

  • 第38回国際核酸化学シンポジウム組織委員会　委員

    2011年1月 ～ 2011年11月

  • 第38回国際核酸化学シンポジウム組織委員会　委員

    2011年1月 ～ 2011年11月

  • 平成23年度化学系学協会東北大会 実行委員会　委員

    2011年6月 ～ 2011年9月

  • 平成23年度化学系学協会東北大会 実行委員会　委員

    2011年6月 ～ 2011年9月

  • 日本分析化学会 第59年会実行委員会　委員

    2009年8月 ～ 2010年12月

  • 日本分析化学会 第59年会実行委員会　委員

    2009年8月 ～ 2010年12月

  • 日本化学会東北支部　幹事（会計）

    2009年2月 ～ 2010年2月

  • 日本化学会東北支部　幹事（会計）

    2009年2月 ～ 2010年2月

  • 第22回生体機能関連化学シンポジウム実行委員会　委員

    2007年1月 ～ 2007年9月

  • 第22回生体機能関連化学シンポジウム実行委員会　委員

    2007年1月 ～ 2007年9月

  • IACIS2012（International Association of Colloid and Interface Scientists)、現地実行委員会　委員

    2012年5月 ～

  • IACIS2012（International Association of Colloid and Interface Scientists)、現地実行委員会　委員

    2012年5月 ～

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所属学協会 3

  • 日本表面科学会

  • 日本分析化学会

  • 日本化学会

研究キーワード 3

  • SNPs

  • DNA

  • 分析試薬

研究分野 2

  • ナノテク・材料 / 機能物性化学 /

  • ナノテク・材料 / 分析化学 /

受賞 6

  1. 東北分析化学賞

    2012年12月　日本分析化学会東北支部

  2. 平成23年度特別研究員等審査会専門委員表彰

    2012年8月　日本学術振興会

  3. Hot Article Award Analytical Sciences

    2008年6月10日　Analytical Sciences

  4. 平成１９年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    2007年4月17日　文部科学省　新しいDNA結合試薬に基づく遺伝子検出法の研究

  5. 2002年度 日本分析化学会奨励賞

    2002年9月20日　日本分析化学会　分子複合体形成に基づく分析試薬の開発と液液界面イオン認識

  6. 第49回 日本化学会進歩賞

    2000年3月28日　日本化学会　水素結合性アニオン認識試薬の開発とその展開

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論文 130

  1. Viral Membrane-Targeting Amphipathic Helical Peptide-Based Fluorogenic Probes for the Analysis of Infectious Titers of Enveloped Viruses. 国際誌

    Yusuke Sato, Yusaku Hatanaka, Yoshitaka Sato, Kota Matsumoto, Shion Osana, Ryoichi Nagatomi, Seiichi Nishizawa

    Analytical chemistry　2025年1月22日

    DOI： 10.1021/acs.analchem.4c04852 　

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    Enveloped viruses have caused the majority of epidemics and pandemics over the past decade. Direct sensing of virus particles (virions) holds great potential for the functional analysis of enveloped viruses. Here, we explore a series of viral membrane-targeting amphipathic helical (AH) peptide-based molecular probes for the assessment of infectious titers of the human coronavirus 229E virus (HCoV-229E). The M2-protein-derived AH peptide is identified as a strong binder for HCoV-229E, and its conjugate with Nile Red, M2-NR, exhibits fluorogenic response upon selective binding to the viral membrane of HCoV-229E. We demonstrate that the response of M2-NR toward the HCoV-229E virus enables the rapid, simple, and reliable assessment of the infectivity of HCoV-229E. In addition, the present fluorescence assay for infectivity analysis is applicable to various kinds of enveloped virus including influenza A virus, herpes simplex virus-1, and lentivirus.

  2. Immobilization of Liposomes into Porous Anodized Aluminum Oxide for On-Demand Release by Ultrasonic Irradiation: Implications for Drug Delivery

    Masahiro Okada, Yusuke Sato, Toshihiko Ogura, Tetsuji Itoh, Seiichi Nishizawa

    ACS Applied Nano Materials　2024年7月17日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsanm.4c03267 　

    ISSN：2574-0970

    eISSN：2574-0970

  3. Cationic Oligopeptides with Amino Groups as Synthetic Nucleolar Localization Signals for the Rational Design of Nucleolus-Staining Probes

    Michiyuki Suzuki, Yusuke Sato, Nao Togashi, Seiichi Nishizawa

    ACS Omega　8　(10)　9592-9596　2023年2月28日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsomega.3c00116 　

    ISSN：2470-1343

    eISSN：2470-1343

  4. Self-Assembly and Disassembly of Membrane Curvature-Sensing Peptide-Based Deep-Red Fluorescent Probe for Highly Sensitive Sensing of Exosomes

    Kaito Ohira, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa

    ACS Sensors　8　(2)　522-526　2023年1月25日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acssensors.2c02498 　

    ISSN：2379-3694

    eISSN：2379-3694

  5. Classical thiazole orange and its regioisomer as fluorogenic probes for nucleolar RNA imaging in living cells

    Mengmeng He, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa

    The Analyst　148　(3)　636-642　2023年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d2an01804g 　

    ISSN：0003-2654

    eISSN：1364-5528

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    Thiazole orange (TO) performs as a promising fluorogenic dye for nucleolar RNA imaging in living cells. More interestingly, 2TO, a regioisomer of TO, performs much better and has superior selectivity for RNA in both solution and living cells.

  6. Kinetic analysis of highly effective triplex formation between a small molecule–peptide nucleic acid conjugate probe and the influenza A virus RNA promoter region at neutral pH

    Chioma Uche Okeke, Hiromasa Miura, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa

    Organic & Biomolecular Chemistry　21　(16)　3402-3410　2023年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d3ob00262d 　

    ISSN：1477-0520

    eISSN：1477-0539

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    The binding of PNA–small molecule conjugate probes to IAV RNA was examined by means of a stopped-flow technique. It is highly likely that conjugation is the key factor to realize the effective triplex formation of PNA with natural nucleobases at neutral pH.

  7. Bright and Light-Up Sensing of Benzo[c,d]indole-oxazolopyridine Cyanine Dye for RNA and Its Application to Highly Sensitive Imaging of Nucleolar RNA in Living Cells

    Kei Higuchi, Yusuke Sato, Nao Togashi, Michiyuki Suzuki, Yukina Yoshino, Seiichi Nishizawa

    ACS Omega　7　(27)　23744-23748　2022年6月29日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsomega.2c02408 　

    ISSN：2470-1343

    eISSN：2470-1343

  8. Fluorescence Sensing of the Panhandle Structure of the Influenza A Virus RNA Promoter by Thiazole Orange Base Surrogate-Carrying Peptide Nucleic Acid Conjugated with Small Molecule. 国際誌

    Yusuke Sato, Hiromasa Miura, Takaaki Tanabe, Chioma Uche Okeke, Akiko Kikuchi, Seiichi Nishizawa

    Analytical chemistry　94　(22)　7814-7822　2022年6月7日

    DOI： 10.1021/acs.analchem.1c05488 　

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    We have developed a new class of triplex-forming peptide nucleic acid (PNA)-based fluorogenic probes for sensing of the panhandle structure of the influenza A virus (IAV) RNA promoter region. Here, a small molecule (DPQ) capable of selectively binding to the internal loop structure was conjugated with triplex-forming forced intercalation of the thiazole orange (tFIT) probe with natural PNA nucleobases. The resulting conjugate, tFIT-DPQ, showed a significant light-up response (83-fold) upon strong (Kd = 107 nM) and structure-selective binding to the IAV RNA promoter region under physiological conditions (pH 7.0, 100 mM NaCl). We demonstrated the conjugation of these two units through the suitable spacer was key to show useful binding and fluorogenic signaling functions. tFIT-DPQ facilitated the sensitive and selective detection of IAV RNA based on its binding to the promoter region. Furthermore, we found that tFIT-DPQ could work as a sensitive indicator for screening of test compounds targeting the IAV RNA promoter region in the fluorescence indicator displacement assay.

  9. Triplex-Forming Peptide Nucleic Acid Probes Having Cyanine Base Surrogates for Fluorogenic Sensing of Double-Stranded RNA

    Seiichi NISHIZAWA, Takaya SATO, En Ting Tabitha LEE, Naonari SAKAMOTO, Toshiki CHIBA, Takaaki TANABE, Yukina YOSHINO, Yuki TAKAHASHI, Yusuke SATO

    BUNSEKI KAGAKU　71　(3)　133-144　2022年3月5日

    出版者・発行元： Japan Society for Analytical Chemistry

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.71.133 　

    ISSN：0525-1931

  10. Molecular Design of Fluorogenic Probes for Targeting rRNA: Indicator in FID Assay and Dye for Imaging of Nucleolar RNA in Living Cells

    Seiichi NISHIZAWA, En Ting Tabitha LEE, Yukina YOSHINO, Sayaka YAJIMA, Masafumi ROKUGAWA, Yusuke SATO

    BUNSEKI KAGAKU　70　(12)　703-714　2021年12月5日

    出版者・発行元： Japan Society for Analytical Chemistry

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.70.703 　

    ISSN：0525-1931

  11. Spectroscopic, thermodynamic and kinetic analysis of selective triplex formation by peptide nucleic acid with double‐stranded <scp>RNA</scp> over its <scp>DNA</scp> counterpart

    Takaya Sato, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa

    Biopolymers　113　(1)　2021年9月3日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/bip.23474 　

    ISSN：0006-3525

    eISSN：1097-0282

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    Abstract Unlike conventional triplex‐forming oligonucleotide (TFO), triplex‐forming peptide nucleic acid (PNA) can tightly bind with double‐stranded RNA (dsRNA) than double‐stranded DNA (dsDNA). Here, we performed spectroscopic, thermodynamic and kinetic experiments for triplex formation by PNA to examine different binding behaviors between PNA − dsRNA and PNA − dsDNA triplexes. We found 9‐mer PNA (cytosine content of 66%) formed the thermally stable triplex with dsRNA compared to dsDNA over a wide range of pH (5.5‐8.0), salt concentration (50‐500 mM NaCl). Both the calorimetric binding constant and the association rate constant for dsRNA were larger than those for dsDNA, indicating the favorable association process for the PNA − dsRNA triplex formation. Comparison with the DNA/RNA heteroduplexes revealed that the DNA strand was detrimental to the triplex stability for PNA, a contrasting result for conventional TFO. The keys underlying the difference in the triplex formation of PNA with different duplexes appear to be the conformational adoptability and the geometric compatibility of PNA to fit the deep, narrow major groove of dsRNA and the helical rigidity difference of the duplexes. Our results emphasize the importance of both the sugar puckering of the duplex and the appropriate conformational flexibility of PNA for the triplex formation.

  12. Fluorogenic Indicator for Targeting HIV-1 TAR RNA: Evaluation for Binging and Signaling Functions of Monomethine Cyanine Dye Thiazole Orange and Its Application to FID Assay

    Yoshiko ITO, Yusuke SATO, Norio TERAMAE, Seiichi NISHIZAWA

    BUNSEKI KAGAKU　70　(3)　149-157　2021年3月5日

    出版者・発行元： Japan Society for Analytical Chemistry

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.70.149 　

    ISSN：0525-1931

  13. Deep-red fluorogenic cyanine dyes carrying an amino group-terminated side chain for improved RNA detection and nucleolar RNA imaging

    Yusuke Sato, Yugo Igarashi, Michiyuki Suzuki, Kei Higuchi, Seiichi Nishizawa

    RSC Advances　11　(56)　35436-35439　2021年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d1ra05872j 　

    eISSN：2046-2069

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    The introduction of an amino-group-terminated side chain into deep-red emissive benzo[c,d]indole–quinoline monomethine cyanine dye has led to the improved detection of RNAs as well as the imaging of nucleolar RNAs in cells.

  14. Chloro-Substituted Naphthyridine Derivative and Its Conjugate with Thiazole Orange for Highly Selective Fluorescence Sensing of an Orphan Cytosine in the AP Site-Containing Duplexes

    Chun-xia Wang, Yusuke Sato, Takashi Sugimoto, Norio Teramae, Seiichi Nishizawa

    Applied Sciences　10　(12)　4133-4133　2020年6月16日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/app10124133 　

    eISSN：2076-3417

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    Fluorescent probes with the binding selectivity to specific structures in DNAs or RNAs have gained much attention as useful tools for the study of nucleic acid functions. Here, chloro-substituted 2-amino-5,7-dimethyl-1,8-naphthyridine (ClNaph) was developed as a strong and highly selective binder for target orphan cytosine opposite an abasic (AP) site in the DNA duplexes. ClNaph was then conjugated with thiazole orange (TO) via an alkyl spacer (ClNaph–TO) to design a light-up probe for the detection of cytosine-related mutations in target DNA. In addition, we found the useful binding and fluorescence signaling of the ClNaph–TO conjugate to target C in AP site-containing DNA/RNA hybrid duplexes with a view toward sequence analysis of microRNAs.

  15. Conjugating pyrene onto PNA-based fluorescent probes for improved detection selectivity toward double-stranded siRNA

    Yusuke Sato, Yuki Takahashi, Takaaki Tanabe, Seiichi Nishizawa

    Organic &amp; Biomolecular Chemistry　18　(21)　4009-4013　2020年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d0ob00794c 　

    ISSN：1477-0520

    eISSN：1477-0539

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    <p>PNA-based fluorescent probes conjugated with the pyrene unit exhibited the improved detection selectivity for double-stranded siRNA.</p>

  16. Amphipathic helical peptide-based fluorogenic probes for a marker-free analysis of exosomes based on membrane-curvature sensing

    Yusuke Sato, Kazuki Kuwahara, Kenta Mogami, Kenta Takahashi, Seiichi Nishizawa

    RSC Advances　10　(63)　38323-38327　2020年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d0ra07763a 　

    eISSN：2046-2069

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    <p>Fluorogenic probes based on membrane curvature sensing-amphipathic helical peptides have been developed for a marker-free exosome analysis.</p>

  17. Small molecule–PNA oligomer conjugates for rRNA A-site at neutral pH for FID assays

    En Ting Tabitha Lee, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa

    Chemical Communications　56　(95)　14976-14979　2020年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d0cc06084d 　

    ISSN：1359-7345

    eISSN：1364-548X

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    <p>A conjugation strategy was used to synthesize light-up probes for the bacterial rRNA A-site with strong binding affinity and selectivity.</p>

  18. Strong Binding and Off–On Signaling Functions of Deep-Red Fluorescent TO-PRO-3 for Influenza A Virus RNA Promoter Region

    Yusuke Sato, Yuri Aiba, Sayaka Yajima, Takaaki Tanabe, Kei Higuchi, Seiichi Nishizawa

    ChemBioChem　20　(21)　2752-2756　2019年11月4日

    出版者・発行元： Wiley-VCH Verlag

    DOI： 10.1002/cbic.201900331 　

    ISSN：1439-7633 1439-4227

  19. Deep-Red Light-up Signaling of Benzo[c,d]indole–Quinoline Monomethine Cyanine for Imaging of Nucleolar RNA in Living Cells and for Sequence-Selective RNA Analysis

    Yukina Yoshino, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa

    Analytical Chemistry　91　(22)　14254-14260　2019年10月9日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.analchem.9b01997 　

    ISSN：0003-2700

    eISSN：1520-6882

  20. Programmable RNA detection with a fluorescent RNA aptamer using optimized three-way junction formation. 国際誌

    Yuichi Furuhata, Mizuki Kobayashi, Ryo Maruyama, Yusuke Sato, Kurumi Makino, Tatsuo Michiue, Hiroharu Yui, Seiichi Nishizawa, Keitaro Yoshimoto

    RNA (New York, N.Y.)　25　(5)　590-599　2019年5月

    DOI： 10.1261/rna.069062.118 　

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    RNAs play essential roles in various cellular processes and can be used as biomarkers. Hence, it is important to detect endogenous RNA for understanding diverse cellular functions and diagnosing diseases. To construct a low-cost and easy-to-use RNA detection probe, a chemically unmodified RNA aptamer that binds to a pro-fluorophore to increase its fluorescence is desirable. Here, we focused on Broccoli, a superior variant of Spinach, which is a well-known fluorescent RNA aptamer that binds to DFHBI-1T and emits green fluorescence. We experimentally characterized Broccoli and predicted that it forms a G-quadruplex-based DFHBI-1T recognition region sandwiched between two stems. Based on this, we designed a Broccoli-based RNA detection probe (BRD probe) composed of a sequence of destabilized Broccoli fused with complementary sequences against target RNA. The resulting probe with its target RNA formed a stable three-way junction, named the MT2 three-way junction, which contributed to efficient refolding of the Broccoli structure and allowed for programmable RNA detection with high signal-to-noise ratio and sensitivity. Interestingly, the MT2 three-way junction also could be applied to probe construction of a truncated form of Spinach (Baby Spinach). The BRD and Baby Spinach-based RNA detection probes (BSRD probe) exhibited up to 48- and 140-fold fluorescence enhancements in the presence of their target RNAs and detected small amounts of target RNA that were as low as 160 and 5 nM, respectively. Thus, we experimentally characterized the higher order structure of Broccoli and developed structure-switching aptamer probes for highly sensitive, programmable, RNA detection using an MT2 three-way junction.

  21. Enhanced Binding Affinity of siRNA Overhang-Binding Fluorescent Probes by Conjugation with Cationic Oligopeptides for Improved Analysis of the siRNA Delivery Process

    Yusuke Sato, Mitsumasa Kaneko, Takaya Sato, Saki Nakata, Yuki Takahashi, Seiichi Nishizawa

    ChemBioChem　20　(3)　408-414　2019年2月1日

    出版者・発行元： Wiley-VCH Verlag

    DOI： 10.1002/cbic.201800560 　

    ISSN：1439-7633 1439-4227

  22. Trimethine cyanine dyes as deep-red fluorescent indicators with high selectivity to the internal loop of the bacterial A-site RNA

    Yusuke Sato, Sayaka Yajima, Akifumi Taguchi, Kyosuke Baba, Mayu Nakagomi, Yuri Aiba, Seiichi Nishizawa

    Chemical Communications　55　(22)　3183-3186　2019年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry

    DOI： 10.1039/c9cc00414a 　

    ISSN：1364-548X 1359-7345

  23. Fluorescent Trimethylated Naphthyridine Derivative with an Aminoalkyl Side Chain as the Tightest Non-aminoglycoside Ligand for the Bacterial A-site RNA

    Yusuke Sato, Masafumi Rokugawa, Sho Ito, Sayaka Yajima, Hiroki Sugawara, Norio Teramae, Seiichi Nishizawa

    Chemistry - A European Journal　24　(52)　13862-13870　2018年9月18日

    出版者・発行元： Wiley-VCH Verlag

    DOI： 10.1002/chem.201802320 　

    ISSN：1521-3765 0947-6539

  24. Effect of Cavity Size of Mesoporous Silica on Short DNA Duplex Stability

    Tsubasa Masuda, Yuuta Shibuya, Shota Arai, Sayaka Kobayashi, Sotaro Suzuki, Jun Kijima, Tetsuji Itoh, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Akira Yamaguchi

    LANGMUIR　34　(19)　5545-5550　2018年5月

    DOI： 10.1021/acs.langmuir.8b00437 　

    ISSN：0743-7463

  25. Highly sensitive programmable RNA detection using fluorescent RNA aptamer 査読有り

    Furuhata Yuichi, Kobayahshi Mizuki, Maruyama Ryo, Sato Yusuke, Makino Kurumi, Michiue Tatsuo, Yui Hiroharu, Nishizawa Seiichi, Yoshimoto Keitaro

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　255　2018年3月18日

    ISSN：0065-7727

  26. Design and synthesis of RNA-binding fluorescent probes for analysis of small RNAs

    Yusuke Sato, Takaya Sato, Seiichi Nishizawa

    Bunseki Kagaku　67　(9)　531-540　2018年

    出版者・発行元： Japan Society for Analytical Chemistry

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.67.531 　

    ISSN：0525-1931

  27. Design of a fluorogenic PNA probe capable of simultaneous recognition of 3′-overhang and double-stranded sequences of small interfering RNAs

    Takaaki Tanabe, Takaya Sato, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa

    RSC Advances　8　(73)　42095-42099　2018年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry

    DOI： 10.1039/c8ra08759h 　

    ISSN：2046-2069

  28. Improved boronate affinity electrophoresis by optimization of the running buffer for a single-step separation of piRNA from mouse testis total RNA 査読有り

    Yusuke Sato, Daijiro Iwasawa, Kuo Ping Hui, Rena Nakagomi, Seiichi Nishizawa

    Analytical Sciences　34　(5)　627-630　2018年

    出版者・発行元： Japan Society for Analytical Chemistry

    DOI： 10.2116/analsci.17N024 　

    ISSN：1348-2246 0910-6340

  29. Red-emissive triplex-forming PNA probes carrying cyanine base surrogates for fluorescence sensing of double-stranded RNA 査読有り

    Toshiki Chiba, Takaya Sato, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa

    ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY　15　(37)　7765-7769　2017年10月

    DOI： 10.1039/c7ob02077e 　

    ISSN：1477-0520

    eISSN：1477-0539

  30. Optimization of the Alkyl Linker of TO Base Surrogate in Triplex-Forming PNA for Enhanced Binding to Double-Stranded RNA 査読有り

    Takaya Sato, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa

    CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL　23　(17)　4079-4088　2017年3月

    DOI： 10.1002/chem.201604676 　

    ISSN：0947-6539

    eISSN：1521-3765

  31. Pteridine Derivatives Modified with a Guanidine for Binding and Sensing an Orphan Guanine in RNA Duplexes 査読有り

    Yusuke Sato, Takahiro Asami, Yu Toriyabe, Takaya Sato, Norio Teramae, Seiichi Nishizawa

    CHEMISTRY LETTERS　45　(8)　982-984　2016年8月

    DOI： 10.1246/cl.160425 　

    ISSN：0366-7022

    eISSN：1348-0715

  32. Triplex-Forming Peptide Nucleic Acid Probe Having Thiazole Orange as a Base Surrogate for Fluorescence Sensing of Double-stranded RNA 査読有り

    Takaya Sato, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　138　(30)　9397-9400　2016年8月

    DOI： 10.1021/jacs.6b05554 　

    ISSN：0002-7863

  33. Thermodynamics of Complexation between Thiourea-based Receptor and Acetate in Water/Acetonitrile Mixture 査読有り

    Takaya Suzuki, Yuuta Shibuya, Takaya Sato, Seiichi Nishizawa, Itaru Sato, Akira Yamaguchi

    ANALYTICAL SCIENCES　32　(7)　741-744　2016年7月

    DOI： 10.2116/analsci.31.315 　

    ISSN：0910-6340

    eISSN：1348-2246

  34. Lysine linkage in abasic site-binding ligand–thiazole orange conjugates for improved binding affinity to orphan nucleobases in DNA/RNA hybrids 査読有り

    Y. Sato, H. Saito, D. Aoki, N. Teramae, S. Nishizawa

    Chem. Commun.　52　(100)　14446-14449　2016年

    DOI： 10.1039/c6cc07236d 　

    ISSN：1359-7345

    eISSN：1364-548X

  35. Fluorescence Imaging of siRNA Delivery by Peptide Nucleic Acid-based Probe 査読有り

    Takaya Sato, Yusuke Sato, Kenta Iwai, Shusuke Kuge, Norio Teramae, Seiichi Nishizawa

    ANALYTICAL SCIENCES　31　(4)　315-320　2015年4月

    DOI： 10.2116/analsci.31.315 　

    ISSN：0910-6340

    eISSN：1348-2246

  36. A label-free and sensitive fluorescent method for the detection of uracil-DNA glycosylase activity 査読有り

    Jing Tao, Panshu Song, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae, Aijun Tong, Yu Xiang

    CHEMICAL COMMUNICATIONS　51　(5)　929-932　2015年

    DOI： 10.1039/c4cc06170e 　

    ISSN：1359-7345

    eISSN：1364-548X

  37. Synthetic fluorescent probes capable of selective recognition of 3 '-overhanging nucleotides for siRNA delivery imaging 査読有り

    Takaya Sato, Yusuke Sato, Kenta Iwai, Shusuke Kuge, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    CHEMICAL COMMUNICATIONS　51　(8)　1421-1424　2015年

    DOI： 10.1039/c4cc08800j 　

    ISSN：1359-7345

    eISSN：1364-548X

  38. Abasic site-binding ligands conjugated with cyanine dyes for “off-on” fluorescence sensing of orphan nucleobases in DNA duplexes and DNA-RNA hybrids 査読有り

    Y. Sato, M. Kudo, Y. Toriyabe, S. Kuchitsu, C. Wang, S. Nishizawa, N. Teramae

    Chem. Commun.　50　(5)　515-517　2014年

    DOI： 10.1039/c3cc47717g 　

    ISSN：1359-7345

    eISSN：1364-548X

  39. Recent Progress in Abasic Site-binding Small Molecules for Detecting Single-base Mutations in DNA 招待有り 査読有り

    Seiichi Nishizawa, Yusuke Sato, Norio Teramae

    ANALYTICAL SCIENCES　30　(1)　137-142　2014年1月

    DOI： 10.2116/analsci.30.137 　

    ISSN：0910-6340

    eISSN：1348-2246

  40. The effect of LNA nucleobases as enhancers for the binding of amiloride to an abasic site in DNA/DNA and DNA/RNA duplexes 査読有り

    Yusuke Sato, Tetsushi Sato, Takaya Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY　12　(37)　7250-7256　2014年

    DOI： 10.1039/c4ob00977k 　

    ISSN：1477-0520

    eISSN：1477-0539

  41. Rational Design for Cooperative Recognition of Specific Nucleobases Using β-Cyclodextrin-Modified DNAs and Fluorescent Ligands on DNA and RNA Scaffolds 査読有り

    A. Futamura, A. Uemura, T. Imoto, Y. Kitamura, H. Matsuura, C.-X. Wang, T. Ichihashi, Y. Sato, N. Teramae, S. Nishizawa, T. Ihara

    Chem. Eur. J.　19　(32)　10526-10535　2013年8月

    DOI： 10.1002/chem.201300985 　

    ISSN：0947-6539

    eISSN：1521-3765

  42. Competitive Binding of Abasic Site-Binding Ligands and Masking Ligands to DNA Duplexes for the Analysis of Single-Base Mutation 査読有り

    Yusuke Sato, Tomoe Kageyama, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    ANALYTICAL SCIENCES　29　(1)　15-19　2013年1月

    DOI： 10.2116/analsci.29.15 　

    ISSN：0910-6340

  43. 2,4-Diamino-6,7-dimethylpteridine as a fluorescent ligand for binding and sensing an orphan cytosine in RNA duplexes 査読有り

    Yusuke Sato, Yu Toriyabe, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    CHEMICAL COMMUNICATIONS　49　(85)　9983-9985　2013年

    DOI： 10.1039/c3cc46085a 　

    ISSN：1359-7345

  44. Competitive Assay for Theophylline Based on an Abasic Site-Containing DNA Duplex Aptamer and a Fluorescent Ligand 査読有り

    Yusuke Sato, Yushuang Zhang, Seiichi Nishizawa, Takehiro Seino, Kodai Nakamura, Minjie Li, Norio Teramae

    CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL　18　(40)　12719-12724　2012年10月

    DOI： 10.1002/chem.201201298 　

    ISSN：0947-6539

  45. Ratiometric Fluorescent Signaling of Small Molecule, Environmentally Sensitive Dye Conjugates for Detecting Single-Base Mutations in DNA 査読有り

    Chun-xia Wang, Yusuke Sato, Megumi Kudo, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL　18　(31)　9481-9484　2012年7月

    DOI： 10.1002/chem.201200219 　

    ISSN：0947-6539

  46. Base Pairing at the Abasic Site in DNA Duplexes and Its Application in Adenosine Aptasensors 査読有り

    Yuanfeng Pang, Zhiai Xu, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    CHEMBIOCHEM　13　(3)　436-442　2012年2月

    DOI： 10.1002/cbic.201100666 　

    ISSN：1439-4227

  47. Highly selective binding of naphthyridine with a trifluoromethyl group to cytosine opposite an abasic site in DNA duplexes 査読有り

    Yusuke Sato, Yushuang Zhang, Takehiro Seino, Takashi Sugimoto, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY　10　(20)　4003-4006　2012年

    DOI： 10.1039/c2ob25513h 　

    ISSN：1477-0520

  48. Strong and Selective Binding of Amiloride to an Abasic Site in RNA Duplexes: Thermodynamic Characterization and MicroRNA Detection 査読有り

    Yusuke Sato, Toshiki Ichihashi, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION　51　(26)　6369-6372　2012年

    DOI： 10.1002/anie.201201790 　

    ISSN：1433-7851

  49. DNA-Binding Small-Ligand-Immobilized Surface Plasmon Resonance Biosensor for Detecting Thymine-Related Single-Nucleotide Polymorphisms 査読有り

    Sara Miura, Seiichi Nishizawa, Akinori Suzuki, Yukiko Fujimoto, Katsuya Ono, Qiang Gao, Norio Teramae

    CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL　17　(50)　14104-14110　2011年12月

    DOI： 10.1002/chem.201101290 　

    ISSN：0947-6539

  50. Label-Free Molecular Beacon System Based on DNAs Containing Abasic Sites and Fluorescent Ligands That Bind Abasic Sites 査読有り

    Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL　17　(41)　11650-11656　2011年10月

    DOI： 10.1002/chem.201100384 　

    ISSN：0947-6539

  51. Fluorescent aptasensors based on conformational adaptability of abasic site-containing aptamers in combination with abasic site-binding ligands 査読有り

    Zhiai Xu, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    BIOSENSORS & BIOELECTRONICS　26　(12)　4733-4738　2011年8月

    DOI： 10.1016/j.bios.2011.05.051 　

    ISSN：0956-5663

  52. Fluorescent trimethyl-substituted naphthyridine as a ligand for C-C mismatch detection in CCG trinucleotide repeats 査読有り

    Yusuke Sato, Atsuko Honjo, Daisuke Ishikawa, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    CHEMICAL COMMUNICATIONS　47　(20)　5885-5887　2011年

    DOI： 10.1039/c1cc11370d 　

    ISSN：1359-7345

  53. Enhancement in fluorescence response by a quencher for amiloride upon binding to thymine opposite an abasic site in a DNA duplex 査読有り

    Yusuke Sato, Jing Tian, Toshiki Ichihashi, Yuka Chinda, Zhiai Xu, Yuanfeng Pang, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    ANALYTICA CHIMICA ACTA　675　(1)　49-52　2010年8月

    DOI： 10.1016/j.aca.2010.06.042 　

    ISSN：0003-2670

  54. Effect of the bases flanking an abasic site on the recognition of nucleobase by amiloride 査読有り

    Arivazhagan Rajendran, Chunxia Zhao, Burki Rajendar, Viruthachalam Thiagarajan, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS　1800　(6)　599-610　2010年6月

    DOI： 10.1016/j.bbagen.2010.03.007 　

    ISSN：0304-4165

  55. NBD-Based Green Fluorescent Ligands for Typing of Thymine-Related SNPs by Using an Abasic Site-Containing Probe DNA 査読有り

    Viruthachalam Thiagarajan, Arivazhagan Rajendran, Hiroyuki Satake, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    CHEMBIOCHEM　11　(1)　94-100　2010年1月

    DOI： 10.1002/cbic.200900530 　

    ISSN：1439-4227

  56. Abasic site-based DNA aptamers for analytical applications 査読有り

    Seiichi Nishizawa, Yusuke Sato, Zhiai Xu, Kotaro Morita, Minjie Li, Norio Teramae

    SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY　22　(7-8)　467-476　2010年

    DOI： 10.1080/10610278.2010.484865 　

    ISSN：1061-0278

  57. Effect of substituents of alloxazine derivatives on the selectivity and affinity for adenine in AP-site-containing DNA duplexes 査読有り

    Burki Rajendar, Arivazhagan Rajendran, Zhiqiang Ye, Eriko Kanai, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Marek Sikorski, Norio Teramae

    ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY　8　(21)　4949-4959　2010年

    DOI： 10.1039/c0ob00057d 　

    ISSN：1477-0520

  58. Influence of substituent modifications on the binding of 2-amino-1,8-naphthyridines to cytosine opposite an AP site in DNA duplexes: thermodynamic characterization 査読有り

    Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Keitaro Yoshimoto, Takehiro Seino, Toshiki Ichihashi, Kotaro Morita, Norio Teramae

    NUCLEIC ACIDS RESEARCH　37　(5)　1411-1422　2009年4月

    DOI： 10.1093/nar/gkn1079 　

    ISSN：0305-1048

    eISSN：1362-4962

  59. Small-Molecule Binding at an Abasic Site of DNA: Strong Binding of Lumiflavin for Improved Recognition of Thymine-Related Single Nucleotide Polymorphisms 査読有り

    N. B. Sankaran, Yusuke Sato, Fuyuki Sato, Burki Rajendar, Kotaro Morita, Takehiro Seino, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B　113　(5)　1522-1529　2009年2月

    DOI： 10.1021/jp808576t 　

    ISSN：1520-6106

  60. Simultaneous recognition of nucleobase and sites of DNA damage: Effect of tethered cation on the binding affinity 査読有り

    Arivazhagan Rajendran, Viruthachalam Thiagarajan, Burki Rajendar, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS　1790　(2)　95-100　2009年2月

    DOI： 10.1016/j.bbagen.2008.09.003 　

    ISSN：0304-4165

  61. Cooperative DNA probing Using a β-Cyclodextrin-DNA Conjugate and a Nucleobase-Specific Fluorescent Ligand 査読有り

    Toshihiro Ihara, Asuka Uemura, Tsugutoshi Wasano, Masamichi Shimizu, Noriyuki Baba, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae, Akinori Jyo

    J. Am. Chem. Soc.　131　(4)　1386-+　2009年2月

    DOI： 10.1021/ja809023n 　

    ISSN：0002-7863

  62. 2-Aminopurine-Modified Abasic-Site-Containing Duplex DNA for Highly Selective Detection of Theophylline 査読有り

    Minjie Li, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Takehiro Seino, Kodai Nakamura, Norio Teramae

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　131　(7)　2448-+　2009年2月

    DOI： 10.1021/ja8095625 　

    ISSN：0002-7863

  63. Effect of methyl substitution in a ligand on the selectivity and binding affinity for a nucleobase: A case study with isoxanthopterin and its derivatives 査読有り

    Burki Rajendar, Arivazhagan Rajendran, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY　17　(1)　351-359　2009年1月

    DOI： 10.1016/j.bmc.2008.10.062 　

    ISSN：0968-0896

  64. Signal-Off and Signal-On Design for a Label-Free Aptasensor Based on Target-Induced Self-Assembly and Abasic-Site-Binding Ligands 査読有り

    Zhiai Xu, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL　15　(40)　10375-10378　2009年

    DOI： 10.1002/chem.200901226 　

    ISSN：0947-6539

  65. Label-free aptamer-based sensor using abasic site-containing DNA and a nucleobase-specific fluorescent ligand 査読有り

    Zhiai Xu, Kotaro Morita, Yusuke Sato, Qing Dai, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    CHEMICAL COMMUNICATIONS　(42)　6445-6447　2009年

    DOI： 10.1039/b908345f 　

    ISSN：1359-7345

  66. A surface plasmon resonance sensor based on 3,5-diaminopyrazine with a high selectivity for thymine in AP site-containing DNA duplex

    Sara Miura, Katsuya Ono, Miwa Watanabe, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    Nucleic Acids Symp. Ser.　52　123-124　2008年9月8日

    DOI： 10.1093/nass/nrn063 　

  67. Development of label-free molecular beacons based on abasic site-binding fluorescence molecules

    Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    Nucleic Acids Symp. Ser.　52　121-122　2008年9月8日

    DOI： 10.1093/nass/nrn062 　

  68. Competitive binding of small ligands to nucleobases in AP site-containing DNA duplexes

    Tomoe Kageyama, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    Nucleic Acids Symp. Ser.　52　119-120　2008年9月8日

    DOI： 10.1093/nass/nrn061 　

  69. Effect of an alkyl amino group on the binding of 1,8-naphthyridines to AP site-containing DNA duplexes

    Toshiki Ichihashi, Yusuke Sato, Takehiro Seino, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    Nucleic Acids Symp. Ser.　52　117-118　2008年9月8日

    DOI： 10.1093/nass/nrn060 　

  70. A pteridine derivative with electron-withdrawing groups for binding and sensing of nucleobases in AP site-containing DNA duplexes

    Eriko Kanai, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    Nucleic Acids Symp. Ser.　52　115-116　2008年9月8日

    DOI： 10.1093/nass/nrn059 　

  71. A pyrazine-based fluorescence-enhancing ligand with a high selectivity for thymine in AP site-containing DNA duplexes 査読有り

    Chunxia Zhao, Arivazhagan Rajendran, Qing Dai, Sefichi Nishizawa, Norio Teramae

    ANALYTICAL SCIENCES　24　(6)　693-695　2008年6月

    DOI： 10.2116/analsci.24.693 　

    ISSN：0910-6340

  72. Sequence dependence of cytochrome c electrochemistry on DNA modified electrodes: Effect of hydrogen bonding of a ligand to nucleobases opposite an abasic site 査読有り

    Yong Shao, Kotaro Morita, Qing Dai, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS　10　(3)　438-442　2008年3月

    DOI： 10.1016/j.elecom.2008.01.008 　

    ISSN：1388-2481

  73. Fluorescence and electrochemical detection of pyrimidine/purine transversion by a ferrocenyl aminonaphthyridine derivative 査読有り

    Kotaro Morita, Yusuke Sato, Takehiro Seino, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY　6　(2)　266-268　2008年

    DOI： 10.1039/b716682f 　

    ISSN：1477-0520

  74. Alloxazine as a ligand for selective binding to adenine opposite AP sites in DNA duplexes and analysis of single-nucleotide polymorphisms 査読有り

    Burki Rajendar, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY　6　(4)　670-673　2008年

    DOI： 10.1039/b719786a 　

    ISSN：1477-0520

  75. 6,7-Dimethyllumazine as a potential ligand for selective recognition of adenine opposite an abasic site in DNA duplexes 査読有り

    Zhiqiang Ye, Burki Rajendar, Dai Qing, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    CHEMICAL COMMUNICATIONS　2008　(48)　6588-6590　2008年

    DOI： 10.1039/b816876h 　

    ISSN：1359-7345

  76. Electrochamical and fluorescence detection of cytosine-related SNPs using ferrocenyl naphthyridine derivative

    K. Morita, Y. Sato, T. Seino, S. Nishizawa, N. Teramae

    Nucleic Acids Symp. Ser.　51　(1)　295-296　2007年11月

    DOI： 10.1093/nass/nrm148 　

  77. Fluorescence emission detection of single-nucleotide polymorphisms by a naphthyridine-benzofurazan conjugate

    H. Satake, S. Nishizawa, N. Teramae

    Nucleic Acids Symp. Ser.　51　(1)　297-298　2007年11月

    DOI： 10.1093/nass/nrm149 　

  78. Strong binding of naphthyridine derivatives to cytosine in an AP site-containing DNA duplex and their application to fluorescence detection of single nucleotide polymorphisms

    Y. Sato, T. Seino, S. Nishizawa, N. Teramae

    Nucleic Acids Symp. Ser.　51　(1)　313-314　2007年11月

    DOI： 10.1093/nass/nrm157 　

  79. Improvement of base selectivity and binding affinity by controlling hydrogen bonding motifs between nucleobases and isoxanthopterin: Application to the detection of T/C mutation 査読有り

    Burki Rajendar, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS　17　(13)　3682-3685　2007年7月

    DOI： 10.1016/j.bmcl.2007.04.033 　

    ISSN：0960-894X

  80. Fluorescence detection of single-nucleotide polymorphisms with two simple and low cost methods: A double-DNA-probe method and a bulge form method 査読有り

    Na Li, Ling Mei, Yu Xiang, Aijun Tong, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    ANALYTICA CHIMICA ACTA　597　(1)　97-102　2007年7月

    DOI： 10.1016/j.aca.2007.06.031 　

    ISSN：0003-2670

  81. Fluorescent-based SNP typing using hydrogen bond-forming small ligand and its lanthanide(III) complex 査読有り

    Keitaxo Yoshimoto, Hiroshi Atsumi, Seiichi Nishizawa, Shingo Saito, Hiroyuki Koshino, Moriya Okuma, Mizuo Maeda, Norio Teramae, Yukio Nagasaki

    PROGRESS ON POST-GENOME TECHNOLOGIES　22-23　2007年

  82. Electrochemical detection at low temperature for a specific nucleobase of target nucleic acids by an abasic site-containing DNA binding ligand 査読有り

    W Huang, K Morita, NB Sankaran, S Nishizawa, N Teramae

    ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS　8　(3)　395-398　2006年3月

    DOI： 10.1016/j.elecom.2005.12.021 　

    ISSN：1388-2481

  83. Ratiometric fluorescence detection of pyrimidine/purine transversion by using a 2-amino-1,8-naphthyridine derivative

    H. Satake, S. Nishizawa, N. Teramae

    Anal. Sci.　22 (2), 195-197　2006年3月

    DOI： 10.2116/analsci.22.195 　

  84. Enhancement of the binding ability of a ligand for nucleobase recognition by introducing a methyl group 査読有り

    Q Dai, CY Xu, Y Sato, K Yoshimoto, S Nishizawa, N Teramae

    ANALYTICAL SCIENCES　22　(2)　201-203　2006年2月

    ISSN：0910-6340

  85. Strong and selective binding of amiloride to thymine base opposite AP sites in DNA duplexes: simultaneous binding to DNA phosphate backbone 査読有り

    CX Zhao, Q Dai, T Seino, YY Cui, S Nishizawa, N Teramae

    CHEMICAL COMMUNICATIONS　(11)　1185-1187　2006年

    DOI： 10.1039/b5165756j 　

    ISSN：1359-7345

  86. Use of vitamin B-2 for fluorescence detection of thymidine-related single-nucleotide polymorphisms 査読有り

    S Nishizawa, NB Sankaran, T Seino, YY Cui, Q Dai, CY Xu, K Yoshimoto, N Teramae

    ANALYTICA CHIMICA ACTA　556　(1)　133-139　2006年1月

    DOI： 10.1016/j.aca.2005.05.064 　

    ISSN：0003-2670

  87. Electrochemical SNPs detection using an abasic site-containing DNA on a gold electrode 査読有り

    Kotaro Morita, N. B. Sankaran, Weimin Huang, Takehiro Seino, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    CHEMICAL COMMUNICATIONS　(22)　2376-2378　2006年

    DOI： 10.1039/b517391d 　

    ISSN：1359-7345

  88. Abasic-site-containing oligodeoxynucleotides as aptamers for riboflavin 査読有り

    NB Sankaran, S Nishizawa, T Seino, K Yoshimoto, N Teramae

    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION　45　(10)　1563-1568　2006年

    DOI： 10.1002/anie.200502979 　

    ISSN：1433-7851

  89. Strong binding of naphthyridine derivatives to a guanine base in DNA duplexes containing an AP site

    Q. Gao, H. Satake, Q. Dai, K. Ono, S. Nishizawa, N. Teramae

    Nucleic Acids Symp. Ser.　49, 219-220　2005年9月

  90. Designing ratiometric fluorescent sensors for alkali metal ions from simple PET sensors by controlling spacer length

    N. B. Sankaran, Seiichi Nishizawa, Masatoshi Watanabe, Tatsuya Uchida, Norio Teramae

    Journal of Materials Chemistry　15　(27-28)　2755-2761　2005年7月21日

    DOI： 10.1039/b500958h 　

    ISSN：0959-9428

  91. Assignment of hydrogen-bond structure in a ligand-nucleobase complex inside duplex DNA: combined use of quantum chemical calculations and 15N NMR experiments.

    Keitaro Yoshimoto, Seiichi Nishizawa, Hiroyuki Koshino, Yusuke Sato, Norio Teramae, Mizuo Maeda

    Nucleic acids symposium series (2004)　(49)　255-256　2005年

    DOI： 10.1093/nass/49.1.255 　

    ISSN：1746-8272

  92. Hydrogen bond-mediated binding of ligands to a nucleobase at a gap site in a DNA duplex and its use for fluorescence detection of single-nucleotide polymorphisms.

    Takehiro Seino, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    Nucleic acids symposium series (2004)　(49)　205-206　2005年

    DOI： 10.1093/nass/49.1.205 　

    ISSN：1746-8272

  93. Fluorescence detection of thymidine-related single-nucleotide polymorphisms by 3, 5-diaminopyrazine derivatives.

    Chunxia Zhao, Qing Dai, Takehiro Seino, Ying-Yu Cui, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    Nucleic acids symposium series (2004)　(49)　221-222　2005年

    DOI： 10.1093/nass/49.1.221 　

    ISSN：1746-8272

  94. Facilitated sulfate transfer across the nitrobenzene-water interface as mediated by hydrogen-bonding ionophores 査読有り

    S Nishizawa, T Kamaishi, T Yokobori, R Kato, YY Cui, T Shioya, N Teramae

    ANALYTICAL SCIENCES　20　(11)　1559-1565　2004年11月

    DOI： 10.2116/analsci.20.1559 　

    ISSN：0910-6340

  95. Fluorescence detection of cytosine/guanine transversion based on a hydrogen bond forming ligand 査読有り

    S Nishizawa, K Yoshimoto, T Seino, CY Xu, M Minagawa, H Satake, A Tong, N Teramae

    TALANTA　63　(1)　175-179　2004年5月

    DOI： 10.1016/j.talanta.2003.09.027 　

    ISSN：0039-9140

  96. Thiourea-isothiouronium conjugate for strong and selective binding of very hydrophilic H2PO4- anion at the 1,2-dichloroethane-water interface 査読有り

    R Kato, YY Cui, S Nishizawa, T Yokobori, N Teramae

    TETRAHEDRON LETTERS　45　(22)　4273-4276　2004年5月

    DOI： 10.1016/j.tetlet.2004.04.001 　

    ISSN：0040-4039

  97. Study of the binding mode of a chromophoric host zinc protoporphyrin with histamine 査読有り

    AJ Tong, CY Tong, QY Yang, Y Kato, S Nishizawa, N Teramae

    ACTA CHIMICA SINICA　62　(9)　905-910　2004年5月

    ISSN：0567-7351

  98. 水素結合性小分子による核酸塩基認識と一塩基多型蛍光検出 査読有り

    西沢精一, 吉本敬太郎, 清野丈博, 許 春燕, 寺前紀夫

    分析化学　53　(5)　383-391　2004年5月

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.53.383 　

    ISSN：0525-1931

  99. Fluorescence detection of guanine-adenine transition by a hydrogen bond forming small compound 査読有り

    K Yoshimoto, CY Xu, S Nishizawa, T Haga, H Satake, NE Teramae

    CHEMICAL COMMUNICATIONS　(24)　2960-2961　2003年12月

    DOI： 10.1039/b309229a 　

    ISSN：1359-7345

  100. Anion recognition at the solid/liquid interface as studied by second harmonic generation spectroscopy 査読有り

    A Yamaguchi, R Kato, S Nishizawa, N Teramae

    CHEMISTRY LETTERS　32　(9)　798-799　2003年9月

    DOI： 10.1246/cl.2003.798 　

    ISSN：0366-7022

    eISSN：1348-0715

  101. Use of abasic site-containing DNA strands for nucleobase recognition in water 査読有り

    K Yoshimoto, S Nishizawa, M Minagawa, N Teramae

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　125　(30)　8982-8983　2003年7月

    DOI： 10.1021/ja029786m 　

    ISSN：0002-7863

  102. Hydrogen-bond forming ionophore for highly efficient transport of phosphate anions across the nitrobenzene-water interface 査読有り

    S Nishizawa, T Yokobori, R Kato, K Yoshimoto, T Kamaishi, N Teramae

    ANALYST　128　(6)　663-669　2003年

    DOI： 10.1039/b301141k 　

    ISSN：0003-2654

  103. DNA脱塩基部位を利用する核酸塩基認識と一塩基変異蛍光検出

    西沢精一, 吉本敬太郎, 寺前紀夫

    日本化学会生体機能関連部会 News Letter　18　(2)　6-9　2003年

  104. Template-assisted preferential formation of a syn photodimer in a pyrophosphate-induced self-assembly of a thymine-functional ized isothiouronium receptor 査読有り

    Y Kato, S Nishizawa, N Teramae

    ORGANIC LETTERS　4　(25)　4407-4410　2002年12月

    DOI： 10.1021/ol0268485 　

    ISSN：1523-7060

  105. Conversion of thioureas to fluorescent isothiouronium-based photoinduced electron transfer sensors for oxoanion sensing 査読有り

    S Nishizawa, YY Cui, M Minagawa, K Morita, Y Kato, S Taniguchi, R Kato, N Teramae

    JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY-PERKIN TRANSACTIONS 2　(5)　866-870　2002年

    DOI： 10.1039/b201704k 　

    ISSN：1472-779X

  106. Selective binding of very hydrophilic H2PO4- anion by a hydrogen-bonding receptor adsorbed at the 1,2-dichloroethane-water interface 査読有り

    K Shigemori, S Nishizawa, T Yokobori, T Shioya, N Teramae

    NEW JOURNAL OF CHEMISTRY　26　(9)　1102-1104　2002年

    DOI： 10.1039/b203881a 　

    ISSN：1144-0546

  107. Chloride transfer across the liquid-liquid interface facilitated by a mono-thiourea as a hydrogen-bonding ionophore 査読有り

    S Nishizawa, T Yokobori, R Kato, T Shioya, N Teramae

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN　74　(12)　2343-2347　2001年12月

    DOI： 10.1246/bcsj.74.2343 　

    ISSN：0009-2673

    eISSN：1348-0634

  108. Facilitated transfer of hydrophilic anions across the nitrobenzene-water interface by a hydrogen-bonding ionophore: Applicability for multianalyte detection 査読有り

    S Nishizawa, T Yokobori, T Shioya, N Teramae

    CHEMISTRY LETTERS　(10)　1058-1059　2001年10月

    DOI： 10.1246/cl.2001.1058 　

    ISSN：0366-7022

    eISSN：1348-0715

  109. A thiourea-based chromoionophore for selective binding and sensing of acetate 査読有り

    R Kato, S Nishizawa, T Hayashita, N Teramae

    TETRAHEDRON LETTERS　42　(30)　5053-5056　2001年7月

    DOI： 10.1016/S0040-4039(01)00916-9 　

    ISSN：0040-4039

  110. Selective Potassium Ion Recognition by Benzo-15-crown-5 Fluoroionophore/γ-Cyclodextrin Complex Sensors in Water 査読有り

    NISHIZAWA Seiichi

    Analytical Chemistry　72　(23)　5841-5846　2000年12月

    DOI： 10.1021/ac000741i 　

    ISSN：0003-2700

  111. A dibenzo-16-crown-5 fluoroionophore for selective emission ratio sensing of Na+ in basic aqueous dioxane solution 査読有り

    T Hayashita, S Taniguchi, Y Tanamura, T Uchida, S Nishizawa, N Teramae, YS Jin, JC Lee, RA Bartsch

    JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY-PERKIN TRANSACTIONS 2　5　(5)　1003-1006　2000年5月

    DOI： 10.1039/a909638h 　

    ISSN：0300-9580

  112. Positioning dependent anion recognition by thiourea-based chromoionophores via hydrogen bonding in aqueous vesicle solutions 査読有り

    T Hayashita, T Onodera, R Kato, S Nishizawa, N Teramae

    CHEMICAL COMMUNICATIONS　(9)　755-756　2000年

    DOI： 10.1039/a909758i 　

    ISSN：1359-7345

  113. Efficient ion-pair extraction of potassium chloride from aqueous phase into nitrobenzene containing dicyclohexyl-18-crown-6 as cation binder and diphenylthiourea as anion binder 査読有り

    MM Murad, T Hayashita, K Shigemori, S Nishizawa, N Teramae

    ANALYTICAL SCIENCES　15　(12)　1185-1189　1999年12月

    DOI： 10.2116/analsci.15.1185 　

    ISSN：0910-6340

  114. A thiourea-functionalized benzo-15-crown-5 for cooperative binding of sodium ions and anions 査読有り

    S Nishizawa, K Shigemori, N Teramae

    CHEMISTRY LETTERS　(11)　1185-1186　1999年11月

    DOI： 10.1246/cl.1999.1185 　

    ISSN：0366-7022

    eISSN：1348-0715

  115. Fluorescence sensing of anions via intramolecular excimer formation in a pyrophosphate-induced self-assembly of a pyrene-functionalized guanidinium receptor 査読有り

    S Nishizawa, Y Kato, N Teramae

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　121　(40)　9463-9464　1999年10月

    DOI： 10.1021/ja991497j 　

    ISSN：0002-7863

  116. Benzo-15-crown-5 Fluoroionophore/γ-Cyclodextrin Complex with Remarkably High Potassium Ion Sensitivity and Selectivity in Water 査読有り

    NISHIZAWA Seiichi

    Journal of the American Chemical Society　121　(10)　2319-2320　1999年3月

    DOI： 10.1021/ja984164f 　

    ISSN：0002-7863

  117. Complexation kinetics of 8-quinolinol derivatives with Ni(II) and Zn(II) at the 1,2-dichloroethane-water interface as studied by electrolyte ascending electrode polarography 査読有り

    T Shioya, S Nishizawa, N Teramae

    LANGMUIR　15　(7)　2575-2579　1999年3月

    DOI： 10.1021/la9815547 　

    ISSN：0743-7463

  118. Fluorescence ratio sensing of alkali metal ions based on control of the intramolecular exciplex formation 査読有り

    S Nishizawa, M Watanabe, T Uchida, N Teramae

    JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY-PERKIN TRANSACTIONS 2　(2)　141-143　1999年2月

    ISSN：0300-9580

  119. Anion recognition at the liquid-liquid interface. Sulfate transfer across the 1,2-dichloroethane-water interface facilitated by hydrogen-bonding ionophores 査読有り

    T Shioya, S Nishizawa, N Teramae

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　120　(44)　11534-11535　1998年11月

    DOI： 10.1021/ja982854d 　

    ISSN：0002-7863

  120. Anion sensing by a donor-spacer-acceptor system: an intramolecular exciplex emission enhanced by hydrogen bond-mediated complexation 査読有り

    S Nishizawa, H Kaneda, T Uchida, N Teramae

    JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY-PERKIN TRANSACTIONS 2　(11)　2325-2327　1998年11月

    DOI： 10.1039/a805075i 　

    ISSN：0300-9580

  121. Hydrogen-bonding ionophores for inorganic anions and nucleotides and their application in chemical sensors 査読有り

    P Buhlmann, S Amemiya, S Nishizawa, KP Xiao, Y Umezawa

    JOURNAL OF INCLUSION PHENOMENA AND MOLECULAR RECOGNITION IN CHEMISTRY　32　(2-3)　151-163　1998年11月

    DOI： 10.1023/A:1008055225528 　

    ISSN：0923-0750

  122. Complexation kinetics of 5-alkyloxymethyl-8-quinolinols at liquid-liquid interfaces as studied by dynamic interfacial tensiometry 査読有り

    T Shioya, S Nishizawa, N Teramae

    LANGMUIR　14　(16)　4552-4558　1998年8月

    DOI： 10.1021/la9714059 　

    ISSN：0743-7463

  123. Anion sensing by a thiourea based chromoionophore via hydrogen bonding 査読有り

    S Nishizawa, R Kato, T Hayashita, N Teramae

    ANALYTICAL SCIENCES　14　(3)　595-597　1998年6月

    DOI： 10.2116/analsci.14.595 　

    ISSN：0910-6340

  124. Application of a bis-thiourea ionophore for an anion selective electrode with a remarkable sulfate selectivity 査読有り

    S Nishizawa, P Buhlmann, KP Xiao, Y Umezawa

    ANALYTICA CHIMICA ACTA　358　(1)　35-44　1998年1月

    DOI： 10.1016/S0003-2670(97)00569-2 　

    ISSN：0003-2670

  125. A chloride ion-selective solvent polymeric membrane electrode based on a hydrogen bond forming ionophore 査読有り

    KP Xiao, P Buhlmann, S Nishizawa, S Amemiya, Y Umezawa

    ANALYTICAL CHEMISTRY　69　(6)　1038-1044　1997年3月

    DOI： 10.1021/ac961035d 　

    ISSN：0003-2700

  126. Strong hydrogen bond-mediated complexation of H2PO4- by neutral bis-thiourea hosts 査読有り

    P Buhlmann, S Nishizawa, KP Xiao, Y Umezawa

    TETRAHEDRON　53　(5)　1647-1654　1997年2月

    DOI： 10.1016/S0040-4020(96)01094-0 　

    ISSN：0040-4020

  127. Anion recognition by a pyrene derivative with a thiourea function 査読有り

    S Nishizawa, N Teramae

    ANALYTICAL SCIENCES　13　485-488　1997年

    DOI： 10.2116/analsci.13.Supplement_485 　

    ISSN：0910-6340

  128. STUDIES ON THE PHASE BOUNDARIES AND THE SIGNIFICANCE OF IONIC SITES OF LIQUID MEMBRANE ION-SELECTIVE ELECTRODES 査読有り

    P BUHLMANN, S YAJIMA, K TOHDA, K UMEZAWA, S NISHIZAWA, Y UMEZAWA

    ELECTROANALYSIS　7　(9)　811-816　1995年9月

    DOI： 10.1002/elan.1140070905 　

    ISSN：1040-0397

  129. ANION RECOGNITION BY UREA AND THIOUREA GROUPS - REMARKABLY SIMPLE NEUTRAL RECEPTORS FOR DIHYDROGENPHOSPHATE 査読有り

    S NISHIZAWA, P BUHLMANN, M IWAO, Y UMEZAWA

    TETRAHEDRON LETTERS　36　(36)　6483-6486　1995年9月

    DOI： 10.1016/0040-4039(95)01296-T 　

    ISSN：0040-4039

  130. CATION PERMSELECTIVITY IN THE PHASE-BOUNDARY OF IONOPHORE-INCORPORATED SOLVENT POLYMERIC MEMBRANES AS STUDIED BY FOURIER-TRANSFORM INFRARED ATTENUATED TOTAL-REFLECTION SPECTROMETRY 査読有り

    K UMEZAWA, XM LIN, S NISHIZAWA, M SUGAWARA, Y UMEZAWA

    ANALYTICA CHIMICA ACTA　282　(2)　247-257　1993年10月

    DOI： 10.1016/0003-2670(93)80208-3 　

    ISSN：0003-2670

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MISC 14

  1. Triplex-Forming Peptide Nucleic Acid Probe Having Thiazole Orange as a Base Surrogate for Fluorescence Sensing of Double-stranded RNA (vol 138, pg 9397, 2016)

    Takaya Sato, Yusuke Sato, Seiichi Nishizawa

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　139　(9)　3567-3567　2017年3月

    DOI： 10.1021/jacs.7b01636 　

    ISSN： 0002-7863

  2. siRNA選択性蛍光プローブを用いた細胞内デリバリーイメージング解析

    佐藤貴哉, 西澤精一

    Dojin news　(157)　6-10　2016年6月28日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    総説

  3. シクロデキストリン修飾DNA複合体の協同的塩基認識デザイン

    二村朱香, 伊本剛, 北村裕介, 佐藤雄介, 西澤精一, 井原敏博

    シクロデキストリンシンポジウム講演要旨集　30th　184-185　2013年8月27日

  4. 核酸分析を指向した協同的塩基認識プログラム

    二村朱香, 伊本剛, 北村裕介, 西澤精一, 佐藤雄介, 寺前紀夫, 井原敏博

    分析化学討論会講演要旨集　72nd　6　2012年5月5日

  5. 核酸を足場とした特異的塩基認識機構のプログラミング

    二村朱香, 伊本剛, 北村裕介, 城昭典, 西澤精一, 佐藤雄介, 寺前紀夫, 井原敏博

    日本化学会講演予稿集　92nd　(3)　1047　2012年3月9日

    ISSN： 0285-7626

  6. DNAの微小空間を利用する分析法の開発 〜小分子結合リガンドの開拓と脱塩基部位含有DNAの活用〜

    西澤精一

    生命化学研究レター　(36)　16-21　2011年7月

  7. 日本分析化学会第59年会

    寺前紀夫, 西澤精一, 藤原一彦

    ぶんせき　(12月)　690-693　2010年12月

  8. 規制反応場における化学センシング

    寺前紀夫, 西澤精一

    科学と工業　84　(9)　376-382　2010年

  9. 心のギアチェンジ（リレーエッセイ）

    西澤精一

    ぶんせき　2008　(4)　189　2008年4月5日

  10. Thermodynamic characterization of the binding of naphthyridines to AP site-containing DNA duplexes

    Yusuke Sato, Takehiro Seino, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    Nucleic Acids Symp. Ser.　50　219-220　2006年

  11. Use of Abasic Site-Containing DNA for Electrochemical SNPs detection

    Kotaro Morita, Seiichi Nishizawa, Norio Teramae

    Nucleic Acids Symp. Ser.　50　91-92　2006年

  12. DNA 脱塩基部位空間における核酸塩基認識と一塩基多型の蛍光検出

    西澤精一, 寺前紀夫

    ぶんせき　(11)　655-657　2004年

  13. 蛍光性ヌクレオシドによる遺伝子変異検出（2003年の化学／注目の論文）

    西澤精一

    化学　58　(8)　51-52　2003年8月1日

    出版者・発行元： （株）化学同人

  14. 水素結合性イオノフォアによる油水界面アニオン促進移動解析

    西沢 精一, 横堀 倫之, 加藤 亮

    Proceedings of the Chemical Sensor Symposium　34　73-75　2002年4月

    出版者・発行元： 電気化学会化学センサ研究会

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書籍等出版物 9

  1. 原書7版 クリスチャン分析化学 I. 基礎編

    G. D. Christian, P. K. Dasgupta, K. A. Schug, 著 今任稔彦, 角田欣一監訳, 西澤精一ほか共訳

    丸善出版株式会社　2016年12月30日

    ISBN: 9784621301098

  2. 理科年表 平成29年（国立天文台 編）

    西澤精一

    丸善出版株式会社　2016年11月30日

  3. 化学フロンティア20 新しい地平をひらく分析手法の最前線

    北森武彦編, 寺前紀夫, 西澤精一

    2009年1月10日

    ISBN: 9784759807509

  4. 基礎教育シリーズ 新版分析化学実験

    本水昌二, 磯崎昭徳, 井原敏博, 櫻川昭雄, 善木道雄, 寺前紀夫, 西澤精一, 平山和雄, 三浦恭之, 森田耕太郎, 山口 央

    東京教学社　2008年4月1日

    ISBN: 9784808230456

  5. 文科系のための自然科学総合実験

    西澤精一

    東北大学出版会　2008年3月28日

    ISBN: 9784861630835

  6. 基礎分析化学実験（梅澤喜夫・本水昌二・渡会 仁・寺前紀夫 編）

    西沢精一

    2004年

  7. 機器分析実験（梅澤喜夫・本水昌二・渡会 仁・寺前紀夫 編）

    西沢精一

    2002年

  8. 分析化学実験（梅澤喜夫・本水昌二・渡会 仁・寺前紀夫 編）

    西沢精一

    1999年

  9. 実用に役立つテキスト 分析化学I・II(共訳)

    西澤 精一

    1998年

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講演・口頭発表等 54

  1. 核酸結合プローブの精密設計とRNA検出・細胞内イメージング

    日本化学会第97春季年会　2017年3月16日

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    慶應義塾大学日吉キャンパス

  2. FLUORESCENCE SENSING OF DOUBLE-STRANDED RNA BY TRIPLEX-FORMING PEPTIDE NUCLEIC ACID PROBES HAVING THIAZOLE ORANGE AS A BASE SURROGATE 国際会議

    Seiichi Nishizawa, Takaya Sato, Yusuke Sato

    XVII International Symposium on Luminescence Spectroscopy (ISLS 2016)　2016年11月22日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    Howard Civil Service International House, Taipei, Taiwan

  3. Design and synthesis of RNA-binding fluorescent molecules for analytical applications 国際会議

    Satellite International Mini Symposium on Middle Molecular Strategy in Sendai　2016年9月20日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    IMRAM, Tohoku University

  4. 核酸結合リガンドによるRNA検出と細胞内イメージング

    第71回応用化学セミナー（大坂府立大学大学院工学研究科）　2016年7月8日

  5. RNA検出・細胞内イメージングのための蛍光性核酸結合プローブの分子設計

    第76回分析化学討論会　2016年5月28日

  6. 核酸結合リガンドによるRNA検出と細胞内イメージング

    日本分析化学会第64年会　2015年9月10日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    九州大学伊都キャンパス

  7. 核酸結合リガンドによるDNA・RNAセンシングと細胞内イメージング

    第86回化学センサ研究会　2015年8月27日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    仙台市情報・産業プラザ

  8. 核酸結合リガンドによるDNA・RNA検出と細胞内イメージング

    第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム　2015年6月6日

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    東北大学 川内北キャンパス

  9. 水素結合を利用する分子認識と分析化学

    OZAKI INVITATION: バイオ・光分析最前線　2015年4月28日

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    関西学院大学理工学部 神戸三田キャンパス

  10. Design and Synthesis of DNA- and RNA-binding Ligands for Gene Detection 国際会議

    2015 Yonsei International Symposium on Nano-Bio Molecular Assembly　2015年1月9日

  11. RNA結合リガンドの合成と分析化学的応用

    第13回化学系薬学若手研究者セミナー　2014年9月6日

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    東北薬科大学 70周年記念講堂

  12. Design and Synthesis of DNA- and RNA-binding Ligands for Analytical Applications 国際会議

    The Michinoku International Symposium on Analytical Science 2014　2014年8月25日

  13. 核酸結合リガンドの合成と分析化学的応用

    日本化学会東北支部秋田地区講演会　2014年2月21日

  14. Design and Synthesis of DNA- and RNA-binding Ligands for Analytical Applications 国際会議

    The 3rd Dalian University of Technology-Tohoku University Joint Symposium in Chemistry　2013年12月18日

  15. Design and Synthesis of DNA- and RNA-binding Ligands for Analytical Applications 国際会議

    International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan　2013年9月28日

  16. 有機低分子化合物による核酸認識

    第30回無機・分析化学コロキウム　2013年5月31日

  17. RNAを標的とする蛍光性小分子リガンド

    日本分析化学会第61年会　2012年9月19日

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    特別シンポジウム バイオセンシングの最先端

  18. DNA-Binding Small Ligand-Immobilized Surface Plasmon Resonance Biosensor for Detecting Single-Nucleotide Polymorphisms 国際会議

    Sara Miura, Akinori Suzuki, Yukiko Fujimoto, Katsuya Ono, Qiang Gao, Norio Teramae

    International Association of Colloid and Interface Scientists, Conference 2012　2012年5月13日

  19. 核酸結合リガンドの開発と応用〜DNAからRNA検出へ〜

    第13回機能構造と分析化学シンポジウム　2012年2月18日

  20. ハロゲン化に基づくDNA結合リガンドの機能制御

    2011ハロゲン利用ミニシンポジウム（第4回臭素化学懇話会年会）　2011年11月25日

  21. DNA-Binding Small Ligand-Immobilized Surface Plasmon Resonance Biosensor Detecting Single-Nucleotide Polymorphisms 国際会議

    Sara Miura, Akinori Suzuki, Katsuya Ono, Qiang Gao, Norio Teramae

    The 38th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry (ISNAC 2011)　2011年11月9日

  22. 核酸／リガンド相互作用解析と分析化学的応用

    平成23年度 化学系学協会東北大会　2011年9月17日

  23. Abasic Site-Containing Duplex DNA for Analytical Applications 国際会議

    Minjie Li, Yusuke Sato, Norio Teramae

    IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011 (ICAS 2011)　2011年5月22日

  24. Abasic Site-Based DNA Aptamers for Analytical Applications 国際会議

    Norio Teramae

    2010環太平洋国際化学会議　2010年12月15日

  25. Small molecule-immobilized surface plasmon resonance biosensors for gene detection 国際会議

    Norio Teramae

    2010環太平洋国際化学会議　2010年12月15日

  26. 核酸／リガンド相互作用解析と分析化学的応用

    寺前紀夫

    GEヘルスケア・ジャパンセミナー BIA Symposium in 仙台　2010年10月26日

  27. A Surface Plasmon Resonance Biosensor Based on a Small Ligand for Detecting Orphan Bases in Abasic Site-containing DNA Duplexes 国際会議

    Norio Teramae

    2nd Japanese-Russian Young Scientists Conference on Nano-Materials and Nano-Technology　2010年9月21日

  28. 蛍光性核酸塩基修飾DNAアプタマーによるテオフィリン検出

    李 敏杰, 佐藤雄介, 寺前紀夫

    日本分析化学会第59年会　2010年9月15日

  29. 疎水場感受性蛍光色素を導入したナフチリジン誘導体の合成と(CNG)n トリヌクレオチドリピートDNA配列との相互作用解析

    佐藤雄介, 本城温子, 石川大佑, 寺前紀夫

    第24回生体機能関連化学シンポジウム　2009年9月13日

  30. 蛍光性核酸結合リガンドを利用するアフィニティーラベル化と一塩基多型検出

    佐藤雄介, 寺前紀夫

    「テーラーメイド医療を目指したゲノム情報活用基盤技術」第5回公開シンポジウム　2009年8月3日

  31. 特定領域研究「液液界面ナノ領域の化学」に関わって

    分析化学若手交流シンポジウム　2009年5月17日

  32. 蛍光性ヌクレオシド修飾DNAアプタマーによる高選択的テオフィリン検出

    李 敏杰, 佐藤雄介, 寺前紀夫

    第70回分析化学討論会　2009年5月16日

  33. Characterization of the ligand-DNA interaction for analytical applications 国際会議

    Teramae, Norio

    Global COE and IREMC Symposium on Functional Materials and Analytical Approaches for Molecular Complex Chemistry　2008年11月5日

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    口頭（依頼）

  34. 脱塩基部位を基質結合サイトとするDNAアプタマー

    李 敏杰, 佐藤雄介, 中村洪大, 清野丈博, 寺前 紀夫

    第三回バイオ関連化学合同シンポジウム2008　2008年9月18日

  35. DNA二重鎖／有機リガンド相互作用解析と一塩基多型検出への応用

    寺前紀夫

    日本分析化学会第57年会　2008年9月10日

  36. DNA二重鎖／リガンド相互作用解析と分析化学的応用

    「分離機能とセンシング機能の化学」セミナー2008　2008年3月22日

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    東北大学金属材料研究所

  37. 有機低分子リガンドによる核酸塩基認識と一塩基多型検出

    第13回生物機能高分子専攻セミナー　2007年11月30日

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    北海道大学大学院工学研究科

  38. 有機低分子化合物による核酸塩基認識と一塩基多型検出

    多元研講演会「核酸医薬への展開を目指した人工核酸の新しいサイエンス」　2007年5月18日

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    東北大学・多元物質科学研究所

  39. DNA脱塩基空間における核酸塩基認識と遺伝子診断への応用

    第18回分子構造若手夏の学校　2004年9月4日

  40. ここまで来たSNPs（一塩基多型）検出（化学センサー研究懇談会講演）

    日本分析化学会第５3年会　2004年9月1日

  41. 蛍光生小分子によるDNAセンシング（シンポジウム／バイオアナリシスの新展開）

    日本分析化学会第５2年会　2003年9月23日

  42. 水素結合性人工レセプターによる界面反応場イオン・分子認識

    文部科学省科学研究費特定領域研究（B）「液液界面ナノ領域の化学」，第4回公開シンポジウム　2003年7月24日

  43. 界面反応場を利用する分子・イオン認識

    日本表面科学会東北支部講演会　2003年3月6日

  44. 分子複合体形成に基づく分子・イオン認識

    化学系7学協会連合東北地方大会　2002年10月5日

  45. 分子複合体形成に基づく分析試薬の開発と液液界面イオン認識

    日本分析化学会第５１年会　2002年9月19日

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    奨励賞受賞講演

  46. 界面反応場における分子・イオン認識

    9) 文部科学省科学研究費特定領域研究（B）「液液界面ナノ領域の化学」，第2回公開シンポジウム　2002年7月29日

  47. 水素結合性人工レセプターによるアニオン認識

    第31回中部化学関係学協会支部連合秋季大会　2000年9月29日

  48. 水素結合性レセプターによるアニオン認識

    第16回分析化学緑陰セミナー　2000年7月15日

  49. 水素結合性アニオン認識試薬の開発とその展開

    日本化学会第78春季年会　2000年3月28日

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    進歩賞受賞講演

  50. 超分子構造に基づくアニオン認識

    第3回機能構造と分析化学シンポジウム　1999年10月29日

  51. 分子内エキサイプレックス発光を利用したイオンセンシング

    第 4 回機能性ホスト-ゲスト化学研究会サマーセミナー　1998年7月23日

  52. ニュートラルレセプターによる水素結合を介したアニオン認識

    第 15 回無機分析コロキウム　1998年6月18日

  53. 水素結合を利用した人工アニオンレセプター

    第20回分析化学若手交流会　1997年7月4日

  54. 人工レセプターによる水素結合を利用したアニオン認識

    「機能構造と分析化学」セミナー　1997年5月28日

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産業財産権 2

  1. 遺伝子変異検出方法及び遺伝子変異検出用キット

    寺前紀夫, 西澤精一, 吉本敬太郎, 清野丈博, 佐藤冬樹

    特許第4638419号

    産業財産権の種類: 特許権

  2. 一塩基置換検出方法及び一塩基置換検出用キット

    西澤精一, 寺前紀夫, 吉本敬太郎

    特許第4320188号

    産業財産権の種類: 特許権

共同研究・競争的資金等の研究課題 35

  1. 分子プローブによる環境中ウイルス粒子の検出・可視化技術の創製

    西澤 精一, 永富 良一

    2021年7月9日 ～ 2024年3月31日

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    本研究では、ウイルス粒子表面のエンベロープ構造及び内包されているゲノムRNAを標的とする蛍光性分子プローブ（検出試薬）をそれぞれ設計・合成し、両者の併用に基づく全く新しいウイルス粒子検出・可視化（イメージング）技術を開発する。具体的には、（i）ウイルス粒子表面の高曲率脂質二重膜（エンベロープ：直径約100 nm）に高選択的に結合・蛍光応答を示す両親媒性α-helixペプチドプローブ、及び（ii）ウイルス粒子のエンベロープ構造を迅速に透過・内部に拡散し、ゲノムRNAに特異的に結合・蛍光応答を示すRNA染色蛍光色素を開発する。２種類の蛍光性分子プローブを併用することで、環境中ウイルス粒子（エンベローブ構造＆内包RNA）の存在をダブル検出（２重染色）できる簡易技術を開発、医療現場やウイルス研究で用いられる様々な材料に付着したウイルス検出へと適用することで方法論としての基礎と有用性を実証する。 令和3年度の研究実績の概要は下記のようになる。 (a) 新規生細胞RNA染色蛍光色素として、世界トップレベルの高輝度モノメチンシアニン色素の開発を達成した（特願2021-134803：特許第7029841号）。新規に開発したRNA染色蛍光色素は、off-on型の優れたlight-up応答機能と膜透過性を併せ持ち、生細胞中のRNA（核小体）を明瞭に可視化（イメージング）することができる。 (b) 本研究課題に関連して、RNAが脂質膜に内包された製剤（ワクチン）の品質管理技術を提案した（PCT/JP2021/030716）。

  2. 三重鎖形成ポリペプチド核酸プローブによる次世代RNA解析技術の創成

    西澤 精一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2020年4月1日 ～ 2023年3月31日

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    A型インフルエンザウイルスRNAプロモーター領域及びリボソームRNA A-siteは、阻害剤開発の重要なターゲットとなっている。本研究では、ペプチド核酸（PNA）による三重鎖核酸形成に着目することで、RNA結合タンパクに匹敵する結合力と結合選択性、さらには深赤色蛍光検出機能を併せ持つRNA結合リガンドを開発、阻害剤開発支援のための蛍光インジケーターとしての有用性を実証する。さらに、阻害剤そのものとしての機能を評価するとともに、ウイルスRNA検出プローブとしての活用法を提案・実証する。以上により、生命科学研究に資する新しいRNA解析・制御技術の創成を目指す。 本研究で提案するプローブ設計の最大の独自性は、「ループ部位結合」と「三重鎖核酸形成」を併用することにあり、実際、これにより単なる三重鎖核酸形成PNAでは達成し得ない優れた機能が発現することを見出した。令和3年度の研究実績の概要は下記のようになる。 (a) A型インフルエンザウイルスRNAプロモーター領域に対しては、キナゾリン-2,4-ジアミン誘導体をループ部位結合分子として活用することで、世界最強レベルの結合力を有する結合リガンドの開発に成功している（特願2020-129884）。本年度は、これをA型インフルエンザウイルスRNA検出に適用できることを実証した（論文投稿中）。 (b)新規蛍光色素として、高輝度モノメチンシアニン色素の開発を達成した（特願2021-134803：特許第7029841号）。また、本研究課題に関連して、生細胞RNA（核小体）イメージング深赤色蛍光色素BIQの改良版を報告した（RSC. Adv. 2020, 11, 35436-35439）。

  3. 赤色蛍光RNA結合インジケーターの創成とハイスループット薬剤スクリーニング

    西澤 精一, 佐藤 雄介

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    研究機関：Tohoku University

    2017年6月30日 ～ 2019年3月31日

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    阻害剤開発を強力に支援しうる蛍光スクリーニング法（FID法）の次世代蛍光インジケーターとして、rRNAのA-site に対して高選択的に結合し、かつ深赤色蛍光応答を示すRNA結合リガンド（TO-PRO-3）を見出すことに成功した（Chem. Commun. 2019）。また、TO-PRO-3は、A型インフルエンザウイルスRNAのプロモーター領域にも結合し、FID法に適用できることを明らかにした（ChemBioChem. 2019）。さらに、非アミノグリコシド系のA-site結合分子として、最強の結合力を有する青色蛍光ナフチリジン誘導体を新規に開発した（Chem. Eur. J. 2018）。

  4. ペプチド鎖を活用する超高親和性RNA結合リガンドの創成と応用

    西澤 精一, 佐藤 雄介

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2016年4月1日 ～ 2019年3月31日

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    ノンコーディングRNAの高感度検出と生細胞内可視化のためのケミカルプローブとして、siRNAの細胞内デリバリー過程を可視化しうる高親和性蛍光プローブを提案した（ChemBioChem 2019）。また、二重鎖RNAの塩基配列を検出しうる三重鎖形成ペプチド核酸プローブを提案した（J. Am. Chem. Soc. 2016; Chem. Eur. J. 2017 etc）。さらに、rRNAのA-site に対する蛍光プローブを開発、阻害剤スクリーニング（FID法）における蛍光インジケーターとしての活用を提案した（Chem. Eur. J. 2018; Chem. Commun. 2019）。

  5. 多細胞同時インテリジェント長期追跡を可能とするバイオ・ラマン顕微鏡の開発

    盛田 伸一, 西澤 精一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2015年4月1日 ～ 2018年3月31日

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    現在，生細胞の局所のラマンスペクトルを計測できるようになっている．生細胞に光を当てラマン散乱スペクトルを計測できるようなバイオラマン顕微鏡を開発し，数理解析することで，造血細胞HL60・HeLa細胞の内部状態について実験的な知見を得ることができた．細胞を顕微鏡ステージで飼育しながらラマン計測を行った．造血細胞HL60において，未分化状態から分化・アポトーシスに移行するダイナミクスは，未分化細胞の内部状態に依存することが，ラマン計測により明らかになった．任意の分化状態へ誘導しようとする再生医療の観点からも，得られた情報は重要である．複雑で大量なラマンスペクトルを数理解析する新規な方法を開発した．

  6. ボロン酸型RNA結合リガンドの創製に基づく高選択的piRNA定量分析法の開発

    西澤 精一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2015年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    Piwi-interacting RNA (piRNA)は、生殖細胞に特異的に発現しているユニークな小分子RNAで、その構造や機能が特に注目されている小分子RNAの一つである。本研究では、piRNAに特徴的な3’末端塩基の2′-O-メチル化構造に着目し、ポリアクリルアミドゲル担持ボロン酸に基づくアフィニティー電気泳動によるpiRNAの簡便な分離・検出法を開発した。既存のpiRNA定量分析法と比較して、本手法では、total RNAの精製を全く必要とせず、1ステップでの解析が可能であることから、極めて有用なpiRNA定量分析法になりうると期待できる。

  7. 細胞内RNAイメージングのための小分子蛍光プローブの創製

    西澤 精一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    本研究では、細胞内RNA可視化のためのバイオプローブとして、siRNA(small interfering RNA)を標的とする蛍光プローブを開発することに成功した。 本研究で開発した蛍光プローブは、ペプチド核酸を基本骨格とするもので、siRNAに特有な3’末端の2塩基オーバーハング構造に高選択的に結合し、siRNAの細胞内への取り込み過程やキャリアからの放出といった一連の細胞内デリバリー過程を可視化することができる。 本手法では、siRNAの蛍光色素修飾が不要なため、本来のsiRNA活性・機能をより反映した動態解析が可能であり、siRNA関連研究において有用な解析手法になると期待できる。

  8. ノンコーディングＲＮＡを標的とする蛍光検出リガンドの創製と応用

    西澤 精一, 佐藤 雄介

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    本研究では、ノンコーディングRNA研究に寄与しうる新しい分析手法として、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）のtrans-activation responsive region RNA及びC型肝炎ウイルスRNAのinternal ribosome entry site（IRES）と結合しうる蛍光性リガンドを見出し、これに基づく転写阻害物質のスクリーニング法を提案した。 さらに、microRNA検出のためのlight-up型の蛍光性リガンドを開発するとともに、細胞内RNA可視化のためのバイオプローブとして、small interfering RNAを標的とする蛍光プローブを開発することに成功した。

  9. 極微量小分子ＲＮＡを網羅的に解析する次世代型核酸アレイチップの開発

    寺前 紀夫, 山口 央, 西澤 精一, 佐藤 雄介, 徐 志愛

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究機関：Tohoku University

    2010年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    小分子RNA解析を指向したリガンド開発に関しては、RNAまたはDNA/RNA二重鎖中の脱塩基部位（AP site）対面塩基（全4種類）を識別しうるリガンド構造の同定およびlight-up蛍光応答型コンジュゲートの開発に成功した。一方で、小分子RNA解析場となるナノ細孔内の特異的な特性を明らかにし、細孔内への物質移動および動態を解析しうる光導波路法を開発した。さらに、ナノ細孔内過冷却環境下でのAP site含有核酸/リガンド相互作用を用いることで、数10amol程度の標的核酸検出および一塩基識別しうる可能性を見出した。

  10. RNA非翻訳領域を標的とする核酸検出リガンドの創製と機能性RNA研究への応用

    寺前 紀夫, 西澤 精一, 徐 志愛, 佐藤 雄介

    2010年 ～ 2010年

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    タンパク質に翻訳されずに機能するRNAは,ノンコーディングRNA (ncRNA)と呼ばれる。ここ10年程の間に,ncRNAが関与する生物現象の発見が相次ぎ,生物学の知見が新しいものに塗替えられつつある。なかでもリボスイッチは,低分子化合物との特異的結合によって遺伝子発現調節を行うユニークなncRNAで,抗生物質の新たな標的として,あるいは遺伝子発現を制御しうる技術開発に繋がる研究対象として,特に注目されているncRNAファミリーの1つである。 本研究では,新たな研究領域への新たな分析ツールの提供を目指し,『ノンコーディングRNA,特にリボスイッチを標的とする蛍光性の小分子(リガンド)を開発し,これらの化合物に基づくRNA解析法並びに薬剤ハイスループットスクリーニング法を開発する』ことを目的とする。また,リボスイッチの他,『ヒト免疫不全ウイルス(HIV)のTrans-activation responsive region (TAR RNA)や16SリボソームRNAAサイト』といった遺伝子発現調節に関わるRNAの非翻訳領域を標的とする蛍光性リガンド開発も併せて試みる。 本年度(平成22年4月～5月)は,ピラジン誘導体(蛍光極大波長:～400nm)が抗生物質とほぼ同等の結合親和力でTAR RNAと結合しうることを見出すとともに(K_d=770nM),蛍光性ナフチリジン誘導体(蛍光極大波長:～400nm)がアミノグリコシド類に匹敵する結合力でAサイトに結合することを見出した(K_d=530nM)。 現在,より詳細な相互作用解析を進めており,それらの知見に基づいて結合機能及び蛍光応答特性の改良をさらに行うことで,ncRNAの新しい分析ツールになることが期待できる。

  11. RNA/DNAハイブリッド特異的結合リガンドの創製と小分子RNA解析

    西澤 精一

    2009年 ～ 2010年

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    本研究は、『マイクロRNA(miRNA)を標的とする核酸結合リガンドを創製、これをベースにPCR増幅を不要とするmiRNA解析法を開発すること』を目的とする。具体的には、miRNAと相補的な塩基配列を有する脱塩基部位含有プローブRNA(あるいはDNA)をハイブリダイゼーションさせることで、RNA/RNA二重鎖(RNA/DNAハイブリッド)を形成、形成したRNA/RNA二重鎖(RNA/DNAハイブリッド)を蛍光性リガンドで検出するもので、核酸プローブ中に脱塩基部位を設けることで、標的RNA/RNA二重鎖(RNA/DNAハイブリッド)の特異的かつ高感度検出が可能になると期待できる。 昨年度までに、蛍光性ジアミノピラジン誘導体(アミロライド)をmiRNA検出に適用しうることを見出していたが(励起380nm、検出414nm)、本年度は、アミロライドをベースとして蛍光応答特性の改良を進めた。その結果、疎水場感受性色素(DBD)をジアミノピラジン骨格に連結することで、長波長検出(～550nm)に対応した蛍光性リガンドを開発することに成功した。1et-7aを標的とした場合、0.22pmol(1.2ng)のmiRNA検出が可能であり、既存のノーザンブロッティング法とほぼ同程度の検出感度(～ng)を有している。今後、さらにリガンドの改良を進めることで、PCR増幅を不要とするmiRNA解析法になりうると期待できる。

  12. 繰返し塩基配列を標的とするDNA結合試薬の創製と高感度遺伝子検出

    西澤 精一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2008年 ～ 2010年

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    トリヌクレオチドリピート病として知られている遺伝性の神経性疾患は、遺伝子内の特定の3つの核酸塩基が繰り返された配列の異常伸長により発症することが知られている。しかし、有効な治療手段は今のところなく、トリヌクレオチドリピート病を治療しうる薬剤開発やその診断技術の向上が重要な研究課題となっている。本研究では、脆弱性XE精神遅滞症に関連する (CCG)_n配列を標的とし、これを高感度かつ簡便に蛍光検出しうるDNA 結合リガンドを開発した。

  13. 新しい核酸結合試薬の創製とDNA損傷のバイオイメージング

    西澤 精一

    2007年 ～ 2008年

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    本研究は, 蛍光性DNA結合試薬(リガンド)を利用するDNA損傷検出法の開発を目的とする。具体的には, DNA損傷修復過程の中間体として, あるいは塩基損傷に誘起される二重らせん構造の歪みにより生成する(疑似)脱塩基部位を, DNA損傷のマーカーとして「蛍光性リガンドにより検出すること」を試みる。平成20年度は, (1) チミン欠損を検出しうる蛍光性リガンドの開発を達成するとともに, (2) DNA損傷検出表面プラズモン共鳴(Surface Plasmon Resonance, SPR)センサーを開発した。 (1) チミン欠損を標的とする場合, 対面塩基となるアデニンに対する結合リガンドを開発する必要があるが, アデニンとはワトソン・クリック型の塩基対として二点水素結合形成のみが可能であるため、アデニンに対する結合選択性と高親和力を発現させることが困難な状況にあった。ここでは, 種々の化合物をスクリーニングした結果, アデニンへの二点水素結合形成部位を有し, かつリガンドサイズを制御することで、アデニン(チミン欠損)検出リガンド(アロキサジン及びジメチルルマジン)を開発することに成功した。 (2) 一方, 1, 8-ナフチリジン誘導体やプテリジン誘導体, 3, 5-ジアミノピラジン誘導体を新規合成し, これらを感応素子として利用することで, 高感度・高選択的なDNA損傷検出SPRセンサーを開発した。ここでは, 核酸塩基認識プローブ(DNA結合リガンド)を金基板チップ上に配列・固定化したセンサー(フローセル型)を開発したもので, グアニン欠損及びシトシン欠損, アデニン欠損を検出することが可能である。いずれのセンサーも, 標的欠損含有DNAに対してほぼ特異的なSPR応答を示し, また, 蛍光法と比較してより低濃度のDNA解析に適用可能である。

  14. 特異性を有する分子認識界面の構築とその化学センシングへの応用

    寺前 紀夫, 西澤 精一, 山口 央, 山口 央, 森田 耕太郎

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2005年 ～ 2008年

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    化学センサーの構築で界面など新たな分析反応場を用いることは、従来の体系下では達成できなかった新規な選択性や特異性の発現へと発展しうる。この点に着目して、脱塩基部位を有するオリゴDNAを用い、疎水的ナノ空間であるDNA脱塩基部位における蛍光性有機小分子による核酸認識、また核酸塩基による有機小分子の分子認識について検討を進めた。また、アルミナ細孔膜にメソ細孔を有するシリカ界面活性剤ナノチャンネ集合体ルを充填した薄膜(NAM)について、細孔構造の制御法の開発、メソ細孔内部のキャラクタリゼーション、メソ細孔を反応場とした分離機能やセンシング機能の開発などを検討し、それぞれに対して成果を得た。

  15. 脱塩基部位を疎水場ポケットとする生体関連基質結合性核酸試薬の開発

    西澤 精一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2006年 ～ 2007年

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    近年、DNAあるいはRNAをアミノ酸やATP等の生体関連基質に対する分析試薬として利用する試みが盛んに行われている。これらの機能性核酸は、アプタマーと名付けられ、インターナルループやステムループ構造が標的基質に対する結合サイトして機能していることが知られている。 一方、本研究では、全く新たな試みとして「脱塩基部位(AP site)を結合部位として有する低分子結合性DNA(アプタマー)の開発」を試みた。具体的には、生体代謝物質や薬理活性物質等を標的基質とするもので、これらの標的化合物を脱塩基部位に対面するレセプター塩基が水素結合形成により選択的に捕捉する。まず、チミンをレセプターとするAP site含有DNA二重鎖がリボフラビンに対する優れたアプタマーとして機能しうること(解離定数:1.9μM)を見出し、さらに、蛍光マーカーを利用する競合アッセイ系を構築することで、テオフィリン(解離定数:31μM)やカフェイン(解離定数:20μM)、アデノシン(検出濃度:10〜150μM)を標的基質とするアプタマー開発を達成した。 また、2-アミノプリンをレポーター塩基とする蛍光性DNA二重鎖が、テオフィリンに対して高選択性を発現しうることを見出した(解離定数:10μM)。この場合、蛍光マーカーが不要となることから、より簡便なアッセイが可能となる。 既存のアプタマーはRNAをべ一スとするものが主流で、優れた結合親和力と選択性を発現することが報告されている。しかし、化学的に不安定であることがRNAアプタマーの致命的な問題で、汎用性のある分析試薬としての活用には難があると言わざるをえない。これに対し、本研究ではDNA二重鎖中に設けたAP siteを結合サイトとして利用することで、充分な結合選択性と明瞭な蛍光シグナルを発現しうるセンシング機能と、化学的安定性を兼ね備えたアプタマー開発を達成した。

  16. グアノシン高次会合構造の形成制御とバイオ分析への応用

    寺前 紀夫, 西澤 精一

    2005年 ～ 2006年

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    分子認識液晶を開発するために、液晶分子の配向制御部位および、分子認識部位を併せ持つグアノシン誘導体を長鎖アルキル基を有するアゾベンゼンを置換基として新規合成し(6AG)、その機能を評価した。その結果6AGのリボン型自己集合体が7CB液晶分子の配向を制御しうる水素結合型液晶構造の構築を達成した。さらにこれを臨床的に必須な測定基質であるクレアチニン検出に適用しうることを見出した。 ネマティック液晶相を示す7CB単体に対して、6AGモル比の異なるブレンド試料を4種(約5,10,15,30mol%)作製し、偏光顕微鏡観察を行った。その結果、低6AG比の試料ではfinger print組織が、高6AG比の試料ではlamella組織が観察されることから、それぞれキラルネマティック(N^*)液晶相およびスメクティック相(Sm)液晶相が発現していることが分かった。低6AG比でのN^*相発現には、6AGの糖部位由来の光学活性が関与しているものと考えられる.一方、Sm相の発現は6AGリボン型自己集合体形成に起因するものと考えられる。顕微IRスペクトル測定による検討では、カルボニル吸収帯が低波数シフトすることから、グアニン間の水素結合形成が示唆された。また、X線構造回折測定から層構造の存在が支持され、さらに得られた層の周期構造(55.9Å,38.9Å)は,分子モデリングによる6AGの自己集合体の分子サイズとよく一致した。以上により、6AGの相溶比を変化させることにより、7CB単体では発現しえない液晶構造を構築した。 約30mol% 6AG/7CBのSm液晶について、そのクレアチニン検出機能を検討した結果、クレアチンやグルコース、尿素などの妨害基質には画像変化を全く示さないのに対し、クレアチニンに対して明瞭な画像変化を示すことが分かった。

  17. 蛍光性有機小分子プローブによるDNA損傷検出

    西沢 精一

    2004年 ～ 2005年

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    本研究は,有機小分子プローブを利用するDNA損傷蛍光検出法の開発を目的とする。具体的には,DNA損傷の修復過程において"脱塩基部位"が出現することに着目し,これをDNA損傷の"マーカー"として蛍光性小分子プローブにより検出するもので,既に,小分子プローブとしてAMND (2-amino-7-methyl-1,8-naphthyridine)を用いることにより,脱塩基部位生成の有無を簡便に蛍光検出(励起波長:350nm,検出波長:410nm)できることを見出している。 しかし,本系をより優れたシステムとするためには,(1)蛍光応答特性の改善(励起波長の長波長化や発蛍光・レシオタイプにすること),(2)結合定数をより強化すること,が必要である。 上述の課題を克服するために,本年度は,1,8-ナフチリジン骨格に蛍光団としてニトロベンゾキサジアゾール(NBD,検出波長:544nm)基を導入したプローブ(Naph-NBD)を合成し,その機能を評価した。その結果,分析化学的に有用なレシオメトリック解析(409nm/544nm蛍光強度比解析)が可能な検出プローブとして機能することが分かった。 また,より長波長励起が可能な検出プローブとして,新たにリボフラビン(励起波長:448nm,検出波長:530nm)が機能することを見出した。さらに,DNAのリン酸部位への結合サイトとしてグアニジニウム基を有するアミロライドが,脱塩基部位含有DNAに対して非常に強力な親和性を発現すること(解離定数 150nM)を見出した。 以上のように,優れた蛍光特性及び結合親和力を有するDNA損傷検出用の小分子プローブ群の開発を達成した。

  18. 特異的分子認識機能を発現する分析反応場の開拓と化学センサーへの展開

    寺前 紀夫, 西沢 精一, 山口 央, 周 豪慎, 内田 達也

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2002年 ～ 2004年

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    特異的分子認識能を発現する新たな分析反応場として,分子集合体の中に形成される疎水場空間や界面、また一次元配列した界面活性剤のナノチャンネルについて検討し、以下の成果を得た。 第一に,相補的DNA二重鎖において1個の塩基を除去した脱塩基部位における分子認識を検討し、水素結合性蛍光リガンドによる選択的核酸塩基認識に成功した。従来用いていたナフチリジン誘導体,AMNDにメチル基を導入して核酸塩基との結合能を検討したところ期待通りの成果を得ることができた。またギャップ構造など疎水場の構造効果についても検討した。 第二に,固液界面及び液液界面における分子認識反応の開拓を界面張力測定により進めた。チオ尿素基やチオウロニウム基を有するレセプター分子を新規合成し,1,2-DCE-水界面における錯生成能を評価した結果,塩化物イオンや臭化物イオンに比べ,脱水和エネルギーの大きなリン酸イオンに対する高い選択性が得られた。特に,チオ尿素基やチオウロニウム基の両者を有するレセプター分子では錯生成定数は,1.7x10^5M^<-1>と大きな値を得た。これはイオン選択性電極や溶媒抽出で見られる二相分配系の選択性とは異なる結果であり,界面特異的選択性の発現を達成できた。 第三に,陽極酸化アルミナ膜中の円柱状アルミナ細孔を反応場とした界面活性剤-シリカナノチャンネル集合体の配向制御を達成した。界面活性剤-シリカナノチャンネル集合体を包含した陽極酸化アルミナ膜に対する種々の化合物の抽出特性を検討した。陽イオン性分子に対してアニオン効果を検討した結果、イオン対抽出のメカニズムで陽イオン性分子がアルミナ膜中の界面活性剤層に取り込まれることが分かった。

  19. 液液界面の特異性を用いる分子認識とSHG分光法による認識機能解析

    寺前 紀夫, 内田 達也, 山口 央, 西沢 精一, 石坂 昌司, 石岡 寿雄

    2001年 ～ 2003年

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    本年度の研究の遂行によって液液界面,液膜界面における相関移動あるいは膜透過といった分子の輸送現象,あるいは溶媒和現象を観測することで,液液界面を利用した分子認識機能について検討を行い,以下のような知見を得た。 チオ尿素基,チオウロニウム基をアニオン認識部位に持つ一連のレセプターを合成し,液/液界面における特異的分子認識能について検討した。ニトロベンゼン/水系において,ビスチオウレア型のレセプターがリン酸イオンと特異的な1:2錯体を形成し,界面を横切る相間移動を起こすことをポーラログラフィー法により明らかとした。昨年度検討したレセプターよりもリン酸イオンに対する錯形成能は若干小さいものの,高効率なリン酸イオンの相関移動を達成する上で水素結合に起因する安定なレセプター:リン酸イオンの1:2錯体の形成が重要であることが示唆された。また,種々の有機溶媒を用いて形成した液液界面系にアンスロイルオキシ基を吸着させ,時間分解全反射蛍光測定を行うことで,液液界面に吸着した分子周囲の誘電率が優先的溶媒和現象に依存することを見いだした。 液膜界面における分子の吸着,膜透過過程についてSHG分光法および蛍光分光法を用いて検討した。脂質二分子膜で構成されるベシクルを水溶液中に分散させ,一連のヘミシアニン分子の膜吸着,膜透過過程を観測したところ,カチオン性のヘミシアニン分子に比べて双性イオン型のヘミシアニン分子の膜透過が非常に遅いことを見いだし,また,膜透過速度がヘミシアニン分子のアニリン部位に結合したアルキル鎖の長さが短いほど膜透過が遅くなることを明らかとした。

  20. フーグスティン塩基対形成型DNA蛍光プローブに基づく点突然変異遺伝子分析法の開発

    西沢 精一

    2001年 ～ 2002年

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    本研究は,SNPs(Single Nucleotide Polymorphisms)蛍光検出法の開発を目的とする。本研究では,特に,DNAがフーグスティン型の水素結合形成により三重らせん構造をとることに着目し,フーグスティン型塩基対形成部位を有する蛍光性水素結合型レセプター分子の合成を行うとともに、DNA脱塩基部位を利用する核酸中一塩基認識法を開発した。つまり,脱塩基型合成DNAをハイブリダゼーションさせることで標的塩基周辺に意図的に疎水場空間を構築させた後,同空間中において水素結合型レセプターとの錯形成を行うというものである。 水素結合型レセプターとして二つの芳香環を持つナフチリジン,キノリン誘導体を合成し,各レセプター分子添加前後におけるDNA二重鎖の融解温度(Tm)を測定した。その結果,Tmの著しい増加が観測されることから,レセプター分子が脱塩基部位中において核酸塩基を認識し得ることが示唆された。さらに興味深いことは,Gと相補的な3点の水素結合部位を持つナフチリジン誘導体が,CやTのピリミジン塩基に対して高い選択性を示す点である。このようなバルク溶液系とは異なる反応性は,本系における核酸認識が水素結合形成と脱塩基部位の空間的な規制による協同的な効果により達成されているためで,特に同空間の上下に位置する核酸塩基とのスタッキング相互作用が大きな役割を果たしていると考察している。CDスペクトル測定およびMacroModelを用いた分子力場計算の結果も上記考察を支持するものであった。また、ナフチリジン誘導体を用いることで、C特異的な蛍光検出を達成した。 以上のように本研究では,DNA脱塩基部位(AP site)を利用することにより、水素結合型レセプターによる点突然変異蛍光検出法の開発に成功した。本研究で提案する脱塩基型合成DNAを用いる核酸塩基認識法は,脱塩基部位やレセプター分子を適切に設計・合成することで種々の塩基配列に適用可能であり,簡易且つ迅速な遺伝子診断法としての展開が期待できる。

  21. 人工核酸高次構造形成に基づく化学センサーの開発

    寺前 紀夫, 内田 達也, 山口 央, 西沢 清一, 香川 康浩

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2001年 ～ 2002年

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    核酸は生体を構成する重要な要素であると同時に種々の機能を有する物質としても利用可能である。本研究では,前年度合成したグアノシン誘導体の高次構造についてその構造と機能の関連を明確にすると共に実試料に適用しうる化学センサーとしての機能を開拓した。 グアノシンの五位の位置にカーボネート結合を介してピレニル基を導入した分子は分子内水素結合によりsyn配置をとり,アルカリ金属イオンがない状態で自己会合し,4量体が二つ重なった8量体を形成することを明らかにしてきたが,この高次会合体の構造を計算化学によりシミュレーションした。その結果,二つのピレニル基がface-to-faceの構造をとり,上下の4量体が反時計回りのキラル構造体を形成し,これらの構造が合計24本の水素結合で保持されていることが分かった。これらの特性は,蛍光,CD,NMRなどの実験データと合致することでも支持される。 グアノシン8量体ではHoogsteen型の塩基対が形成されているが,これにシチジンやグアノシンの誘導体を添加するとWatson-Crick型の塩基対形成によって8量体が解離することになる。この解離は8量体が示すピレン二量体の蛍光強度が弱くなりピレン単量体の蛍光強度が強くなるという光情報変換を誘起する。この蛍光特性とシトシンと同様の水素結合部位を有するクレアチニンとに着目した分析法の開発を試み,血清試料分析へ応用した。アセトニトリルにより除タンパクした試料を凍結乾燥し,グアノシン8量体が溶存するジクロルメタン溶液に懸濁させると二量体蛍光強度が減少し単量対蛍光強度が増大する。この蛍光強度変化による定量値は標準試料の分析値と合致した。クレアチニンは腎機能のバイオマーカーであり,従来の化学的分析法と酵素的分析法が実濃度より高めの分析値を与えるのに対し,本研究で開発した化学センサーではそれらの妨害を受けることがない特色を持つ。

  22. 一次元ナノ細孔体を用いた生体関連イオン・分子の一斉分析システムの開発

    寺前 紀夫, 西沢 精一, 内田 達也

    2000年 ～ 2001年

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    シリカで形成された一次元ナノ細孔体MCM-41を有機溶媒に代わる分子認識場として利用し,生態関連物質に対する新規検出法を確立した。粒子状の細孔体を分子認識場とするために次の二つの方法を検討した。第一の方法では、チオ尿素基を有するシランカップリング剤を新規に合成し、細孔内を化学修飾した。標的分子としてATP類を用い、それらがリン酸基数を反映してチオ尿素基によって選択的に検出されることを明らかにした。第二の方法ではMCM-41細孔内に鋳型として形成された界面活性剤棒状ミセルに対するアルカリ金属イオンの抽出を試みた。クラウン骨格を有する蛍光性の分子認識試薬を用いて抽出を試みたところ、水中のアルカリ金属イオンが選択的に細孔内のミセルに取り込まれることを見いだした。以上の結果はナノ細孔を利用した物質検出法が水溶液中の生態関連物質の分析に有効であることを示している。さらに、分子認識機能を高度に組み合わせた一斉分析システムを構築するために、ナノ細孔構造を有する薄膜を試作し、薄膜における分子認識実験を行った。スピンコーティング法によって作製した薄膜のX線回折の結果から、粒子と同様に細孔がハニカム上に配列した構造をとることが明らかとなった。薄膜作製時に形成された細孔内の棒状ミセルを分子認識場として用いてカリウムの選択的検出を試みたところ、粒子を用いた場よりも高感度な検出が可能となった。今後、選性の異なる様々な薄膜を同基板上に配列することにより、生体関連物質の一斉検出を目指す。

  23. 人工細胞膜界面の設計と生体認識機能評価システムの開発

    早下 隆士, 西沢 精一, 内田 達也

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2000年 ～ 2001年

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    本研究では,人工細胞膜界面の設計と生体認識機能評価システムの開発を目的として,認識部位にチオ尿素を有する比色プローブを設計し,人工細胞膜モデルとなるベシクル反応場におけるアニオン認識機能の評価を行った。種々のアルキル鎖長を有するチオ尿素型比色プローブ(C_n-TU)を合成し,これらのプローブをカチオン性の人口ベシクルに包接させ,水中におけるアニオン認識機能を調べた。ベシクル内での存在位置の違いに基づくアニオン認識機能の違いを調べた結果,発色団が界面近傍に存在するC_8-TUではCl^-とHCO_3^-に対する応答選択性が認められないのに対し,ベシクル内部に存在するC_1-TUでは高いCl^-選択性が現れることがわかった。チオ尿素型比色プローブ/ベシクル複合体では,ベシクル内のプローブ分子の存在位置を深さ方向で制御することによって,バルク有機溶媒中とは全く異なる選択性で,高選択的なアニオン認識が可能であることを明らかにした。次に膜界面における錯形成の解析や吸着構造などの議論を可能とするため,第二高調波発生(SHG)分光法による評価システムの開発を検討した。まずモデル実験として,液液界面におけるクラウンエーテル型比色プローブのアルカリ金属イオン認識機能のSHG分光法による評価を行った。有機相にヘプタン,水相に1.0μMプローブおよび0.1Mアルカリ金属塩化物を用い,水相pHを11.0に調製しプローブが有機相に分配しない条件を設定し,液液界面でのSHG分光計測を行った。600nm付近ではSHGが全く観測されないのに対し,600nm以下では吸着分子の吸収帯との共鳴によるSHG強度の増大が観測された。それぞれに塩に対して得られたSHG強度の関係から,界面における選択肢は,液液抽出選択性と一致することを明らかにすると共に,入射偏光依存性の解析から界面での認識に基づくプローブの配向変化を直接観察することに成功した。

  24. 超分子形成に基づく分子複合体センサーの設計と機能評価

    早下 隆士, 西沢 精一, 内田 達也

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2000年 ～ 2001年

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    本研究では,クラウンエーテル認識部位とピレン蛍光団を適当な長さのアルキルスペーサーで結合させた単純構造の蛍光プローブを設計し,これとγ-シクロデキストリンの分子複合体が,イオン認識によるプローブ分子のγ-シクロデキストリン内での選択的ダイマー形成に基づいて,水中でアルカリ金属イオンを高選択的に蛍光検出できることを見出した。この超分子形成に基づく分子複合センサーの性能は,従来型の分子認識試薬の機能を遥かに上回るものであった。本研究によって,水中での応答に対しプローブ分子の最適スペーサー長が存在することを明らかにし,応答機構の平衡論的解析および蛍光寿命解析を通して,超分子センサーとしての新しい機能解明に成功した。次に我々は,水中で糖を認識できる新しい分子複合体センサーの開発を行った。糖の認識部位となるフェニルボロン酸とピレン蛍光団をアルキルスペーサーで結合させ設計した蛍光プローブは,β-シクロデキストリンとの包接錯体とすることで水に可溶化でき,しかも中性pH条件において,糖を認識し発蛍光型の応答を示すことを見出した。このpH応答プロファイルは,これまでに報告された糖認識プローブのものとは全く異なるものであった。応答機構を詳細に調べた結果,ボロン酸型蛍光プローブ/β-シクロデキストリン複合体センサーの応答は,ピレンドナーからフェニルボロン酸アクセプターへの光誘起電子移動反応が,糖とボロン酸とのアニオン錯体形成に阻害されることに基づく全く新しい機構であることを明らかにした。錯生成定数を算出するために重要な解析式を誘導し,単糖類に対する選択性を調べた結果,フェニルボロン酸が本来有するフラクトース選択性が得られることがわかった。

  25. 界面特異性を利用した分析化学反応の構築とその構造論的・速度論的研究

    寺前 紀夫, 西沢 精一, 内田 達也, 早下 隆士

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：TOHOKU UNIVERSITY

    1999年 ～ 2001年

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    界面特異性の発現場としてメソ多孔体,金及び半導体のナノ微粒子を用いたイオン・分子認識反応の構築について検討した。金微粒子表面を分子認識能を有するチオール化レセプター分子で修飾し,各種アニオンや糖類に対する応答特性を検討した結果、水中において分析対象であるイオン・分子の存在判定を容易に行いうる分析反応の構築を達成した。特にアニオン認識では金属表面近傍で水素結合が水中でも機能し得ることを見いだした。また,シャープな発光体を可視域に示すCdSeナノ粒子についてもイオン認識能を有するカルボキシル基を直接化学修飾,修飾官能基とNCの相互作用によって生じる新規発光を利用した鉛イオンに対する化学センサーの構築を達成した。さらに,シリカメソ細孔体において,細孔内に界面活性剤棒状ミセルを有する微粒子およびそれらの基板上固定化薄膜を用い,光誘起電子移動型蛍光プロープによる水中アルカリ金属イオン認識について検討した。その結果,細孔内において酸素などによる消光作用が抑制されることが分かり,水溶液中でアルカリ金属イオンの検出が可能な機能性薄膜の作製を達成した。また,光電気化学活性な色素インターカレータであるメチレンブルーを用いた光応答性のDNA修飾電極を作製し,その光電気化学挙動とDNA検出の可能性についても検討した。界面イオン移動並びに界面張力測定による液液界面におけるアニオン認識に関して,水素結合能を有する中性レセプター分子により親水性の強いリン酸イオンの選択的検出に成功し,二相分配系の選択性とは異なる結果を得た。 速度論的研究として,表面第二高調波発生分光法により液液界面吸着種のピコ秒ダイナミクスを検討した。その結果,界面吸着会合体間のエネルギーマイグレーションや高次の会合体へのエネルギー移動が液液界面で生じていることが分かった。

  26. 分子内エキサイプレックス発光制御に基づく新規イオン認識蛍光プローブの開発

    西沢 精一

    1999年 ～ 2000年

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    本研究では,光誘起電子移動(Photoinduced Electron Transfer)反応を利用した,いわゆるPET型と呼ばれる蛍光プローブの新たな展開として,PETにおける電荷移動中間体であるエキサイプレックス(EX)に着目し,分子内EX発光制御に基づくアルカリ金属イオン認識蛍光プローブの開発を行った。蛍光団としてピレン,金属イオン認識部位としてアミドベンゾ15-クラウン-5を採用し,また,両者を繋ぐスペーサーとして長さの異なるアルキル鎖(-C_nH_<2n>-,n=0,1,3,5)から構成される一連の化合物を合成した。種々の有機溶媒中における蛍光スペクトルを測定したところ,EX発光の量子収率がスペーサー長に大きく依存することを見い出した。すなわち,EX発光の量子収率はn=3の場合に最大となり,n=3>n=5>n=1の順に減少する。また,形成するEXのコンフォメーションもスペーサー長に依存し,n=3ではface-to-face型,n=1ではface-to-edge型のEXを形成することが分かった。EX発光の量子収率が最大となるn=3の化合物について,アルカリ金属イオン添加に伴う蛍光スペクトル変化を測定したところ,等発光点を伴ってEX発光が減少し,モノマー発光が増大することを見い出した。これはアルカリ金属イオンとの錯形成によりクラウン部位の電子供与性が低下した結果であると考えられ,EX形成をイオン認識により制御できることを意味する。従来のPET型蛍光プローブが単一蛍光強度変化のみを利用しているのに対し,本研究で開発した蛍光プローブではモノマー/EX発光の強度比が変化するため,分析化学的に有用な2波長強度比解析が可能である。また,同様な設計指針により中性・アニオン性基質に対する2波長解析蛍光プローブ開発への展開も期待できることから,本研究で得られた結果は,今後のEX発光性蛍光プローブ開発において重要な基礎知見と成り得ると言える。

  27. 3次元断層ナノ空間分光測定システムの開発と応用

    寺前 紀夫, 西沢 精一, 内田 達也, 早下 隆士

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B).

    研究機関：TOHOKU UNIVERSITY

    1999年 ～ 2000年

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    分析対象空間の高精度位置再現性をピエゾ素子のクローズドループ制御によって実現する分光分析顕微鏡を開発した。その装置性能をラマン散乱試料としてシリコン製のフォトニッククリスタル、蛍光試料としてポリマー微粒子を用いて評価した。1μmの段差構造を有するシリコンからのラマン散乱を計測することにより、XY方向の空間分解能として200nm、Z方向の空間分解能として700nmという結果を得た。XY方向の空間分解能は光学的理論値に匹敵しており、最大のパフォーマンスを得ることに成功した。 サブマイクロメートルオーダーの微細構造を持つフォトニッククリスタルの顕微ラマン測定の結果、試料の顕微ラマン画像およびスペクトルを高感度に測定できた。また、平坦部分と細孔構造が接する境界領域領域では、細孔構造のラマン強度が平坦部分より増大する現象を見いだした。これは、フォトニッククリスタルの細孔を形成する微細なSi領域に表面プラズモンが閉じ込められるため、ラマン強度が増大するのではないかと考えている。ラマン散乱という光学的な物理現象が空間の大きさに依存することは極めて興味深く、新しい分光法や分析手段への応用性を秘めていると考えられる。

  28. 金属錯体を認識部位に用いる界面集積分子のセンシング機能

    早下 隆士, 西沢 精一

    1999年 ～ 1999年

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    本研究では,界面での錯形成を利用した分子認識を行うための基礎研究として,まず錯形成部位にクラウンエーテルを用いた蛍光および比色プローブを合成し,その機能解析を行なった。まず水中においてホスト-ゲスト相互作用を促進する疎水環境を有するシクロデキストリンを利用することにより,これに包接されたクラウンエーテル型蛍光プローブが水中において高度にアルカリ金属イオンを認識できる系を開発した。ピレン官能基を有するクラウンエーテル型プローブ/γ-シクロデキストリン複合体を用いて,アルカリ金属イオン認識能を評価した。蛍光分光法により解析した結果,その蛍光スペクトルは,Na^+塩の添加により470nm付近に新たな発光を示すことを見出した。イオン半径とクラウンエーテルの空孔サイズから,長波長側の発光は,金属イオンとの2:1錯体形成によるピレン二量体の蛍光であることがわかった。この系を用いて,水中でのK^+の高感度センシング達成した。次に第二高調波発生 (SHG) 分光法を用いて吸着分子の電子状態や配向性,密度に関する解析を行なうことで、液液界面におけるクラウンエーテル型アゾプローブのアルカリ金属イオンを設定し、SHG分光計測を行なったところ,600nm付近ではSHGが全く観測されないのに対し,600nm以下では吸着分子の吸収帯との共鳴によるSHG強度の増大が観測された。これによって,界面における選択性は,液液抽出選択性と一致することを明らかにすると共に,入射偏光依存性の解析から界面での認識に基づくプローブの配向変化を直接観察することに成功した。

  29. ナノポアを有するシリカ多孔体を用いた分析反応場の設計と応用

    寺前 紀夫, 西沢 精一, 内田 達也

    1998年 ～ 1998年

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    界面活性剤の棒状ミセルを鋳型として合成されたシリカ系物質(MCM-41)がハニカム状でナノメートルサイズの均一な孔径を持つことから,その開発以来,触媒化学の分野を主体として活発な研究が始められている。一方,分析化学的立場からはモルキュラーシーブやカラム分離剤,吸着剤などの直接的応用も期待されるが,細孔が一次元性の構造を持つことに着目した新規物質の合成も重要である。分析化学における新たな標準試料の調製手段としての利用,およびナノメートル領域を評価する顕微分析法へ適用をめざして,ナノメートルサイズにおける物質の構造制御を行うことを研究目的とした。 MCM-41の細孔内部のシラノール基にイオン交換を利用してCuまたはZnを導入し,これを鋳型としてジシアノベンゼンの気相蒸着を行い,ナノ細孔内での金属フタロシアニンのShip-in-a-Bottle合成に成功した。反応量変化に伴う拡散反射スペクトル変化を検討した結果,生成量増大に伴うQバンドの励起子分裂の解析から会合状態の変化が分かり,高充填では一次元会合体の生成が示唆された。また,細孔内へ蛍光性分子(ペリレン)を気相導入し,高分子マトリックス中にスピンコートにより分散させ,その単一粒子について共焦点蛍光顕微計測を行った。蛍光スペクトルには高充填の場合,エキシマーに由来する発光帯が観測され,ペリレン分子の会合が確認された。また,各粒子から発生する蛍光強度に励起偏光依存性,すなわち異方性が観測されたことから,細孔内でペリレン分子集合体が配向していることが分かった。 以上の研究により,一次元ナノ細孔内における分子合成ならびに配向制御の有効性を明確化した。

  30. 多点分子認識に伴うエキシマー発光を利用したアニオン蛍光プローブの開発

    西沢 精一

    1997年 ～ 1998年

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    本研究では,生体関連アニオンに対する新規蛍光プローブの開発を目的として以下の研究を行った。 PET(photoinduced electron transfer)センサーの新たな展開として,分子内エキサイプレックス(EX)形成制御に基づく新規蛍光プローブの開発を試みた。アニオン認識部位としてチオ尿素基を有するピレン誘導体を新規合成し,有機溶媒中における錯形成能を評価した。その結果,CH_3'CO_2^-やH_2PO_4^-等と水素結合を介して1:1錯体を形成することにより,モノマー蛍光が著しく消光し,その長波長側にEX発光を与えることを明らかにした。従って,アニオンとの錯形成をEX/モノマー発光強度比の変化によりモニターすることが可能であり,また,EX発光のλ_<max>はアニオン種に依存する。分析試薬として有用な,これらのスペクトル応答は,従来のPETセンサーでは殆ど達成し得なかったものであり,分子内EX発光を利用したイオンセンシングの優れた可能性を示唆している。 自己集合体形成に基づく新規蛍光プローブの開発を試みた。アニオン認識部位としてグアニジニウム基を有するビレン誘導体を新規合成し,メタノール中における錯形成能を評価した。その結果,ピロリン酸イオン(PPi)との2:1錯体形成を,モノマー/エキシマー発光強度比変化として検出可能であることを明らかにした。すなわち,PPi添加に伴い,モノマー発光は消光し,その長波長側に顕著なエキシマー発光が見られる。このような蛍光スペクトル応答は,他のアニオン(H_2PO_4^--,CH_3CO_2^-,Cl^-,Br^-)では全く見られず,PPiに対して高選択的である。 以上,従来の蛍光試薬の殆どが単にアニオンとの消光作用や蛍光物質への誘導体化に基づいているのとは全く異なり,エキシマーあるいはエキサイプレックス発光を利用することにより,新しい情報変換モードに基づくアニオン認識蛍光プローブを開発することに成功した。

  31. 水中で発色応答するアルカリ金属イオンプローブの分子設計とその反応場の構築

    早下 隆士, 高木 誠, 西沢 精一, 内田 達也

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    1997年 ～ 1998年

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    平成9年度の研究では,新しいクラウンエーテル型クロモイオノフォアの分子設計と,ミセル反応場の利用について検討を行った。界面活性剤にカチオン性の臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB),中性のポリオキシエチレン鎖を有するTriton X-100,およびアニオン性のドデシル硫酸テトラメチルアンモニウム(TMADS)水溶液を用い,DB16C5型クロモイオノフォアの発色応答挙動について検討した結果,アニオン性界面活性剤であるTMADSを用いた場合にのみ,クロモイオノフォアはNa^+選択的な発色挙動を示すことが明らかとなった。平成10年度の研究では,ピレニルアミド基を蛍光団とするDB16C5型蛍光プローブを新規合成し,ジオキサン水溶液中でのアルカリ金属イオンに対するの応答挙動を明らかにした。この化合物では,ジオキサン水溶液中でNa^+塩の添加により,短波長側のモノマー発光(387nm,408nm)が減少し,等発光点を伴って長波長側(473nm)に新しいCT性の発光が現れるRatiometricな応答が得られることを見出した。また,アミノB15C5骨格にピレン酪酸をアミド結合を介して導入したプローブは水溶液中では殆ど蛍光を発しないが,蛍光プローブ/γ-CD複合体の蛍光スペクトルは,Na^+塩添加では殆ど変化しないのに対し,K^+塩の添加により470nm付近に新たな発光が現れることを見出した。これはB15C5と金属イオンとの2:1錯体形成によるピレンニ量体の蛍光であると考えられる。本システムはバルク溶媒系とは全く異なる機能を有しており,水中でのK^+の高感度認識に利用可能であることが明らかとなった。

  32. 界面を反応場とする分子認識法の開発とレーザー分光法による認識機能解析

    寺前 紀夫, 西沢 精一, 内田 達也, 早下 隆士

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：TOHOKU UNIVERSITY

    1997年 ～ 1998年

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    界面を反応場とする分子認識法として,生体内における分子間力として重要な役割を演じている水素結合を利用したイオン認識に着目し,試薬の合成とその機能評価を行った。また,界面選択的な計測法として,共鳴第二高調波発生分光法時間分解蛍光法,電気化学STM,QCM,動的界面張力,界面イオン移動などの各種計測法を用いて界面吸着分子の反応性や吸着挙動の解析を行った。 まず,水素結合を利用したイオン認識については,光誘起電子移動型の蛍光プローブの中で分析化学的に有用なRatiometricな応答を示す認識試薬の開発に成功し,イオン認識と光情報変換を達成した。また,アントラキノンの1位及び2位のチオ尿素誘導体について高配向グラファイト電極に吸着させて電気化学応答を検討した結果,ATPに特異的に応答する現象を見い出し,電極吸着分子の自己集合化が選択性発現の主要因と分かった。認識機能の解析に関しては,クラウンエーテルを認識部位,アゾベンゼンを情報変換部位とするイオン認識試薬の液液界面吸着における配向性について共鳴第二高調波分光法により解析した結果,認識前後で分子配向性が変化することを見い出した。さらに,バルク水溶液中では実現不可能な,水素結合を利用したアニオン認識とイオン移動を油水界面を反応場として世界で初めて達成した。チオ尿素基を認識部位とするベンゼン誘導体において硫酸イオンに対して油水界面における水素結合によるアニオン認識を電気化学的イオン移動測定により確認し,電位印加により初めてアニオンの促進移動を実現した。 以上,界面を反応場とする分子認識法を開発し,レーザー分光法などを用いて認識機能の解析を行った。

  33. 電気活性人工アニオンレセプターを利用したリン酸イオンセンサーの開発

    寺前 紀夫, 西沢 精一, 内田 達也

    1997年 ～ 1997年

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    電気活性レセプターは、目的イオンを認識する錯形成部位と、フェロセン等のレドックス中心から構成されており、目的イオンとの錯形成をレドックス中心の酸化還元電位の変化として取り出すことができるため、新規センシングデバイスとしての可能性が近年期待されている。従来、アルカリ金属イオン等のカチオンに対する電気活性レセプターは多数の報告例が、リン酸イオン等の単純な無機アニオンを電気化学的に認識する人工レセプターの報告例は極めて限られている。特に電極表面への固定化による単分子層修飾電極の報告例はなく、本研究により新たな分野が展開されると期待できる。 本研究では、まず、1)無機リン酸イオンに対する電気活性人工アニオンレセプターの開発を試みる。更に、2)新規レセプターを電極表面上に固定・配列させることにより単分子層修飾電極を作製し、新規センシングデバイスの構築を行うと共に、3)電極/(水)溶液界面における分子認識過程の基礎的理解を得ることを目的とする。本年度の研究成果を要約すると以下のようになる。 アニオン認識サイトとしてアミド、尿素あるいはチオ尿素部位、レドックス中心としてフェロセンから構成される化合物を新規合成し、有機溶媒中におけるアニオンとの錯形成能および錯形成に伴う電気化学特性変化について検討した。その結果、H_2PO_4^-やCl^-と水素結合を介して錯形成することにより、酸化ピーク電位がネガティブシフトすることを見出した。例えば、尿素部位を認識サイトとするレセプターのアセトニトリル溶液にアニオン(対イオン:(C_4H_9)_4N^+)を1等量添加した際のシフト値は、H_2PO_4^-(30mV)>Cl^-(15mV)であり、錯形成の序列(K_<11>(M^<-1>)in CD_3CN:H_2PO_4^-:360;Cl^-:200)とよく一致する。 以上、水素結合によるアニオン認識に基づく新規電気活性人工アニオンレセプターの開発に成功した。

  34. In-situ非線形分光分析プローブ顕微鏡の開発と応用

    寺前 紀夫, 杉村 博之, 西沢 精一, 内田 達也

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：TOHOKU UNIVERSITY

    1995年 ～ 1996年

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    固液界面で生じる種々の化学及び物理過程は,原子・分子のレベルでは十分には解明されていない。最近の各種走査型プローブ顕微鏡や界面分光法の発展により固液界面への分子論的アプローチが活発化しつつある。本研究では電極表面における化学過程を電気化学走査トンネル顕微鏡(STM)並びに界面第二高調波(SH)発生,界面和周波(SF)発生の非線形レーザー分光法により直接分子レベルで観測するシステムの構成と応用とを行った。 電気化学STMでは,探針の作成法を種々検討してCV及びSTMの両者に適したものを測定に用いた。吸着量の異なる鉄プロトポルフィリン吸着グラファイト電極をほう酸バッファー中(pH10)で分子像を観察した結果,高吸着量の場合には多層構造で吸着しかつ各層は一定の格子定数を持つ規則構造をとること,低吸着量のときには鎖状構造で吸着することなど従来報告されていない固液界面吸着形態の存在することが分かった。 非線形レーザー分光法では,電気化学との併用により修飾電極表面の状態を明らかにすることを目的とし,共鳴SH分光法を用いて電極表面吸着メチレンブルーの酸化還元挙動の解析を行った。その結果,電位を酸化側から還元側にステップすることによるメチレンブルーの還元量の時間変化を議論することが可能となった。また,界面SF分光法では測定系を構成試作し実験に及ぼす種々の要因を検討した。金(111)電極表面の単分子層吸着オクタデカンチオールの測定を試みた結果,スペクトル分解能は20cm^<-1>程度とやや低いものの電極上吸着化学種の振動スペクトルの測定を可能とした。 以上,固液界面における化学過程に対する分子論的アプローチを電気化学走査型プローブ顕微鏡と非線形レーザー分光法の組み合わせにより達成した。

  35. 液-液界面反応における非平衡状態の計測と選択的分配挙動の解析

    寺前 紀夫, 西沢 精一, 内田 達也, 斉藤 紘一, 塚原 聡

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：TOHOKU UNIVERSITY

    1994年 ～ 1996年

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    液-液界面反応の計測法として共鳴第二高調波(SH)分光法及び時間分解全反射蛍光分光法による液-液界面吸着分子の状態解析,液滴電極ポーラログラフィー測定系の構成と液-液界面における錯生成反応の解析を主として研究を進め,全体のまとめを行った。 液-液界面状態の評価法として前年度に引き続き共鳴SHスペクトル法の確立を図った。水-ヘプタン界面に吸着したロ-ダミンB分子はバルク濃度の増大とともにSH光強度が増大するが界面吸着配向角は一定であり,高い濃度ではSH光を弱めあう会合体を形成する可能性が示された。共鳴SHスペクトルにより会合体形成などの電子状態変化,吸着量変化,配向性変化等の界面吸着化学種にのみ感度を有する計測法を確立しえた。また,蛍光プローブ分子を用いて液-液界面状態を全反射蛍光寿命解析したところ,分子によっては界面で平行に達するのに一昼夜程度要するもがあることが分かった。 液-液界面反応として2価の金属イオンと長鎖アルキル基を有する8-キノリノール(Hocqn)との錯生成を取り上げ,動的界面張力測定並びに界面イオン移動の測定により界面錯生成反応の機構解析を検討した。Hocqnは酸性条件下で界面吸着性を示し,バルク溶液中とは異なり対イオンの効果また有機相の溶媒の種類によって吸着性が異なった。これらの依存性はイオン対生成定数,並びに試薬の分配係数によるものと考えられた。また,キレート試薬の液-液界面イオン移動の測定からHocqnと金属イオンとの錯生成反応は長鎖のないキレート試薬の場合に比較し有機相に近い側の界面領域で進行していると推論できた。

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社会貢献活動 8

  1. ぶらりがく「ホタルの光を化学する！？」

    2016年12月16日 ～

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    科学イベント

  2. 茨城県立竜ヶ崎第一高等学校「大学・学部・学科研究会」

    2016年6月23日 ～

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    出前授業

  3. 第37回教師のための化学教育講座

    2014年8月11日 ～

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    公開講座「小さな有機分子による遺伝子分析」

  4. 磐城高等学校理学部訪問研修

    2014年4月24日 ～

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    理学部紹介と体験講義

  5. 山形県立山形中央高等学校「2学年大学説明会」

    2013年12月11日 ～

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    「ホタルの光と化学発光」と題して、出前授業をおこなった。

  6. コスモス理科実験講座（宮城県 宮城第一高等学校）

    2009年8月5日 ～

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    化学発光 蛍の光と血痕の検出

  7. 第８回東北大学出前授業（仙台市立折立中学校）

    2008年11月13日 ～

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    「蛍の光と血液の検出：化学発光を楽しもう」

  8. 岩手県立盛岡第一高等学校 出張講義

    2008年11月12日 ～

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    「“蛍の光”と血痕の検出：化学発光」

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その他 1

  1. 生体分子の高次構造形成に基づく遺伝子診断法

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    「DNAの高次構造形成と有機小分子プローブを利用する、一塩基多型（SNPs）検出法の開発」を目的とする。