Development of DNA Origami Photoactuators Utilizing Photoresponsive Hairpin Structures
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Engine: Design of Autonomous Functions through Energy Conversion |
|---|
| Project/Area Number |
19H05407
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Complex systems
|
|---|
| Research Institution | Kansai University |
|---|
Principal Investigator |
葛谷 明紀 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (00456154)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
|
| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2020)
|
| Budget Amount *help |
¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
|
|---|
| Keywords | DNAオリガミ / 分子機械 / アゾベンゼン / 高速AFM |
|---|
| Outline of Research at the Start |
独自に開発した二状態遷移する世界初のDNAオリガミ分子機械を用いて、熱エネルギーを駆動源として能動的に動作するDNAオリガミアクチュエーターを開発することを目的とする。特に、その駆動部として光照射により構造変化するアゾベンゼンを導入したヘアピンDNAを導入することで、熱エネルギー変換の光スイッチングによるDNAオリガミアクチュエーターの超高速開閉動作を実現することをめざす。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、代表者が独自に開発した二状態遷移する世界初のDNAオリガミ分子機械DNA Pliers(Nature Commun., 2011, 2, 449)およびその改良版であるDNA Chopsticksを用いて、熱エネルギーを駆動源として能動的に動作するDNAオリガミアクチュエーターを開発することを目的とする。特にDNA ChopsticksをDNAオリ ガミアクチュエーターの筐体として使用し、その駆動部として光照射により構造変化するアゾベンゼンを導入したヘアピンDNAを導入することで、熱エネルギー変 換の光スイッチングによるDNAオリガミアクチュエーターの超高速開閉動作を実現することをめざす。前年度までに、研究で使用するアゾベンゼン分子を導入した DNA Chopsticksの合成と、AFM観察までを達成したのを受け、本年度は光応答性DNA Chopsticksが構造変化する様子を高速AFMでリアルタイム単分子観察することを試みた。これまでにマイカ基板上でのDNA Chopsticksの運動性を高めることがわかっているNa+の添加と、アゾベンゼンをトランス体からシス体に異性化させ、DNA Chopsticksに導入したヘアピン構造を破壊するUVの照射を組み合わせたところ、照射からおよそ30秒で、閉じた構造から開いた構造に変化したDNA Chopsticksが複数観察された。今後も引き続き、可視光照射に伴うヘアピン構造再形成による開いた構造から閉じた構造への変化の観察を試みる。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(17 results)
