環境応答ＤＮＡと脂質膜小胞の融合による動的な細胞型分子ロボットの設計と構築
| Project/Area Number |
14J10002
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Life / Health / Medical informatics
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2016)
Tokyo Institute of Technology (2014-2015) |
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Principal Investigator |
森田 雅宗 国立研究開発法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 研究員
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 分子ロボット / DNA / DNAゲル / ドロップレット / リポソーム / DNAナノ構造 / 人工細胞システム / 細胞サイズリポソーム / DNAコンピューティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，DNAによる細胞サイズ小胞型分子ロボットの核となるボディの構築と形成メカニズムの解明及び反応系とのカップリングによる分子ロボットへの動的機能の付与について研究を行った．DNAによる細胞サイズ小胞型分子ロボットのボディの構築は，ハイブリダイゼーションすることによってゲル化する３つ塩基配列が異なるDNAを正電荷脂質に被われた細胞サイズの油中水滴(脂質膜小胞)内に封入，油中水滴の界面においてDNAの動的な自己組織化によって形成される．この形成過程において，ハイブリダイゼーションのためのアニーリングにおける冷却速度を制御することで，中空構造のDNAスフィア，さらには DNAスフィア中にGap構造が見られるDNAスケルトンの2種類のボディを作製することに成功，構造形成を制御することにも成功した．構造形成のメカニズムについても，形成過程のリアルタイム観察と解析，シミュレーションを用いて明らかにした．また，DNAスケルトンに外部から刺激を加えることで，構造を保持したままサイズを収縮させることができることを見出し，ダイナミクスを操作することが可能であることを示した．現在，DNAの塩基配列中にRNAを転写できる配列を付与，反応系とのカップリングによる分子ロボットへの動的機能の付与についても進行中である．
さらには，DNAナノテクノロジーの技術を応用して，DNAオリガミを用いた研究についても進行中である．今後，DNAの塩基配列等を様々に組み替えることで，センシング機能やアクチュエータ機能を有する小胞型DNA分子ロボットの開発に発展させたいと考えている。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(28 results)
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[Presentation] 脂質膜表面上での自己組織化されたDNAナノ構造体の構築2015
Author(s)
Masamune Morita, Miho Yanagisawa, Shogo Hamada, Shin-ichiro M. Nomura, Satoshi Murata, Masahiro Takinoue
Organizer
第53回日本生物物理学会
Place of Presentation
金沢大学角間キャンパス
Year and Date
2015-09-13
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[Patent(Industrial Property Rights)] 固定具及びその使用2016
Inventor(s)
五味清佳, 菅ヶ谷暢康, 大森衣里子, 瀧ノ上正浩, 森田雅宗
Industrial Property Rights Holder
五味清佳, 菅ヶ谷暢康, 大森衣里子, 瀧ノ上正浩, 森田雅宗
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
2016-231378
Filing Date
2016-11-29
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