Construction of DNA circuits that use metal ions as input signals

Publicly Offered Research

Project Area	Molecular Cybernetics -Development of Minimal Artificial Brain by the Power of Chemistry
Project/Area Number	23H04399
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (IV)
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)	2023-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000) Fiscal Year 2024: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000) Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords	DNA / 金属錯体形成 / 鎖交換反応 / DNAナノテクノロジー
Outline of Research at the Start	分子材料を組み上げてミニマル人工脳（ケミカルAI）を構築するには、個々の分子デバイス間や人工細胞間における情報伝達が鍵となる。本研究では化学シグナルとして金属イオンに着目し、金属イオンを入力として作動するDNA分子デバイスの開発を目的とした。具体的には、ケモエンザイマティック反応により種々の金属配位子をDNA配列に導入し、鎖間での金属錯体形成をトリガーとしたDNA鎖交換反応に基づくDNA情報伝達回路を開発する。様々な種類・酸化数の金属種や金属イオン濃度に適用できる汎用的な設計・合成法を確立し、DNA分子機械の駆動を出力とした分子システムや、金属イオンの流入に応答する人工細胞の構築を目指す。