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Construction of enzymatic polymers for efficient sequential enzymatic reactions in liposomes

Research Project

Project/Area Number 17KK0107
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Bio-related chemistry
Research InstitutionGunma University (2018-2023)
Kanagawa Institute of Industrial Sclence and Technology (2017)

Principal Investigator

Kamiya Koki  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (70612315)

Project Period (FY) 2018 – 2023
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
Keywords酵素 / 逐次反応 / DNAナノテクノロジー / バイオセンサ / 酵素複合体 / 酵素カスケード反応 / バイオリアクタ / 酵素逐次反応 / 人工細胞モデル / リポソーム / タンパク質 / タンパク質集積 / 酵素反応 / マイクロデバイス / 高分子合成 / ベシクル / マイクロリアクタ / 人工細胞
Outline of Final Research Achievements

The formation of enzyme-DNA complexes was confirmed by dynamic light scattering and electrophoresis after mixing three distinct enzyme-DNAs. These complexes demonstrated an increased yield of the final product. The subsequent introduction of three miRNAs to the complexes reduced their particle size, as established by dynamic light scattering. Transmission electron microscopy provided evidence of the complexes’ disintegration. Additionally, the presence of the three miRNAs decreased the amount of the final product.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

1つの酵素に2本以上の1本鎖DNAを付加させることにより、酵素がネットワーク的に結合することで酵素複合体が形成された。miRNAやRNase等の外部刺激によって、複合体の形成や解離の制御に成功した。これは、酵素による産生物のON/OFFに繋がる。また、この酵素複合体システムは高効率な物質産生のみならず、疾患診断にも応用可能である。

Report

(7 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (4 results)

  • [Int'l Joint Research] スイス連邦工科大学(ETH)チューリッヒ校(スイス)2019

    • Year and Date
      2019-07-26
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Control of Reversible Formation and Dispersion of the Three Enzyme Networks Integrating DNA Computing2023

    • Author(s)
      Mameuda Aoi、Takinoue Masahiro、Kamiya Koki
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 95 Issue: 25 Pages: 9548-9554

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.3c00924

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Artificial Cell Models Using Microfluidic Technology and Synthetic Biology2020

    • Author(s)
      Kamiya Koki
    • Journal Title

      Micromachines

      Volume: 11 Issue: 6 Pages: 559-559

    • DOI

      10.3390/mi11060559

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] DNAの可逆的会合に基づく酵素ネットワーク化システムが可能にする触媒反応制御と生体分子検出2024

    • Author(s)
      豆生田葵衣、神谷厚輝
    • Organizer
      第7回分子ロボティクス年次大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] miRNA detection based on reversible network formation and dispersion of enzymes via DNA motifs2023

    • Author(s)
      Aoi Mameuda, Koki Kamiya
    • Organizer
      DNA29
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 酵素-DNA複合体の可逆的な近接・分離を利用したmiRNA検出2023

    • Author(s)
      豆生田葵衣、瀧ノ上正浩、神谷厚輝
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      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第47回研究会(CHEMINAS 47)
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  • [Presentation] DNAコンピューティングを用いたカスケード酵素の可逆的空間制御系を応用したmiRNA検出2023

    • Author(s)
      豆生田葵衣、瀧ノ上正浩、神谷厚輝
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      第61回生物物理学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] CONTROL OF CASCADE REACTION BY PROXIMITY OF ENZYMES2023

    • Author(s)
      Aoi Mameuda, Koki Kamiya
    • Organizer
      67th Biophysical Society Annual Meeting
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    • Int'l Joint Research
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    • Author(s)
      豆生田葵衣、神谷厚輝
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  • [Presentation] DNAを介した酵素複合体を用いたカスケード反応の観察2022

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      豆生田葵衣、神谷厚輝
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  • [Presentation] 酵素複合体を用いた効率的なカスケード反応場の構築2022

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      豆生田葵衣、神谷厚輝
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  • [Presentation] DNAを介した酵素複合体の触媒効率への寄与2022

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      豆生田葵衣、神谷厚輝
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  • [Presentation] 逐次反応における酵素の近接効果2022

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      豆生田葵衣、神谷厚輝
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      豆生田葵衣、神谷厚輝
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      日本化学会 第102春季年会
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      鈴木允人、神谷厚輝
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      第59回生物物理学会年会
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  • [Remarks] 群馬大学大学院 理工学府 分子科学部門 神谷研究室

    • URL

      http://kamiya.chem-bio.st.gunma-u.ac.jp/index.html

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  • [Remarks] 群馬大学 理工学府分子科学部門 神谷研究室

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      http://kamiya.chem-bio.st.gunma-u.ac.jp/index2.html

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  • [Remarks] 群馬大学 大学院理工学府 分子科学部門 神谷研究室

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      http://kamiya.chem-bio.st.gunma-u.ac.jp/index2.html

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  • [Remarks] 群馬大学 大学院理工学府 分子科学部門 神谷研究室

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      http://kamiya.chem-bio.st.gunma-u.ac.jp/index2.html

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      2018 Research-status Report

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Published: 2018-01-25   Modified: 2025-01-30  

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