Construction of DNA Molecular Circuits Responsive to Chemical Signals

Research Project

Project/Area Number	24K01622
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 37010:Bio-related chemistry
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	竹澤悠典東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70508598)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000) Fiscal Year 2026: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000) Fiscal Year 2025: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000) Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Keywords	DNA / 鎖交換反応 / 超分子 / ケモエンザイマティック反応 / DNAナノテクノロジー
Outline of Research at the Start	DNAは、塩基配列特異的に会合するという高い分子認識能をもち、分子レベルでの演算素子としての応用が期待されてきた。本研究では、DNA二重鎖の組み換えにより情報伝達・演算を実行するDNA分子回路の高機能化・汎用化を目指し、種々の化学シグナルを入力として作動するDNA分子回路の開発に挑む。すなわち、特定の金属イオンに結合する配位子や、有機小分子を包接するホスト分子などをDNA鎖中に導入し、金属イオン-配位子やホスト-ゲスト相互作用をトリガーとしたDNA鎖交換反応を開発する。塩基配列や核酸二次構造の精密設計により応答濃度・速度のチューニングを実現し、化学シグナル応答性DNA分子回路を構築する。