Bottom-up construction of the de novo cell-membrane system with molecules

• Project Area: Bottom-up creation of cell-free molecular systems: surpassing nature
• Project/Area Number: 21H05229
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 川野 竜司 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90401702)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川村 出 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (20452047)
• Project Period (FY): 2021-09-10 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥141,180,000 (Direct Cost: ¥108,600,000、Indirect Cost: ¥32,580,000); Fiscal Year 2022: ¥25,610,000 (Direct Cost: ¥19,700,000、Indirect Cost: ¥5,910,000); Fiscal Year 2021: ¥47,710,000 (Direct Cost: ¥36,700,000、Indirect Cost: ¥11,010,000)
• Keywords: de novo設計 / 合成高分子膜 / 二分子膜 / 無細胞合成 / 進化工学 / 人工細胞膜 / 膜ペプチド / マイクロデバイス / 電気化学

Outline of Research at the Start

本研究では、タンパク質、核酸、脂質など生物を構成するバイオ分子および、関連化合物を組み合わせ、天然の細胞にはない分子システムをボトムアップに作るための学理を構築することにある。そのために、単なる生細胞の再現ではなく、細胞機能の一部を取り出し、その本来の機能を制御し、応用可能・社会実装可能な超越分子システムを構築する。それを実現するため、変異と選択を繰り返し最適解を得る進化工学と、有機合成、統計科学、デバイス工学など技術を融合させる。