情報駆動型ミセル－ベシクル転移の探究

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Development of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence
• Project/Area Number: 25104507
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 豊田 太郎 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (80422377)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 超分子化学 / DNAコンピュータ / 分析科学 / ミセル / ベシクル

Research Abstract

本研究は、アルキル鎖をDNA分子に結合させたDNA担持型両親媒性分子を用いて、それらの自己集合体の形態変化であるミセル－ベシクル転移を誘導するDNA enzymeの分子システムを構築することを目的としている。この分子システムが構築されると、分子ロボティクスの「知能班」「感覚班」「アメーバ班」をひとつなぎにできる要素技術となり、当該領域に大きく貢献できる。さらに将来、情報分子のもつ配列のエントロピーがミセル－ベシクル転移という物理現象を制御する新機軸の基礎研究へ貢献するものと期待される。
本年度、DNAのオリゴマーを親水部とする新規両親媒性分子の合成に取り組み、その分散液を調製したところ、マイクロメートルサイズの分子集合体が形成されることを顕微鏡下で観察できた。この分子はアミノ基を末端とする修飾型DNAに対し、高級脂肪酸をアミド結合させることで得られたことから、分子集合体内での水素結合がマイクロメートルサイズまで大きな構造体の形成要因となっているものと考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新規両親媒性分子の合成に至り、水中での分子集合能を顕微鏡下で調べる段階に到達したため。

Strategy for Future Research Activity

次年度、DNA親水部をDNA enzymeの基質となる配列とした両親媒性分子を合成し、水中での自己集合能を評価する。合成した分子の水溶性が高くmシエルなど分子集合体が形成されない場合、アミダイト試薬からリン酸骨格に対してもエステル結合で疎水性のアルキル鎖を導入して、多鎖一親水基のDNA担持型両親媒性分子を合成し、問題解決をはかる。