核酸上を一次元的に動く分子マシンの開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Development of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence |
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| Project/Area Number |
15H00793
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鬼塚 和光 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (00707961)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | DNA / 貫通構造 / 分子マシン / 人工核酸 / 機能性核酸 / 擬ロタキサン / DNAナノテクノロジー / 反応性核酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、標的核酸に対して貫通構造体を自発的に構築し、さらにその分子の動きを制御可能な人工核酸の開発を目指した。前年度までに我々は、２種類の方法、化学反応を利用する方法とスリッピングによる方法で貫通構造体を高効率、高収率で形成することに成功し、70℃以上の高温条件下では環状化した人工核酸を動かすことにも成功していた。
本年度では、前年度までに確立した基礎技術を発展させ、37℃の条件下でも動的挙動が可能な人工核酸の開発に取り組んだ。具体的には、環状化する際にできる環状外部のテイル鎖の根元に光切断可能なo-ニトロベンジル基を修飾したリンカーを挿入した新しい人工核酸pcDNAを合成した。このpcDNAを用いてまず貫通構造体形成を試みたところ、期待通りの収率・効率で形成反応が進行した。続いてその構造体に365 nmの光を5分間照射することで、環状化したpcDNAの二つのテイル鎖を切断した。これにより、期待通り環状化核酸の熱的安定性を著しく低下させることができ、標的核酸から解離させることに成功した。さらに、光照射後、もう一度pcDNAを作用させたところ、再度貫通構造体を形成できたことから、この環状化核酸は光により標的DNA上を動いていることが示された。このような機能を持つ分子は核酸上を一次元的に動く光駆動型の分子マシンということができ、当初の目標を達成することができた。本研究で開発した基盤技術はさらに発展させることで、分子メモリーや分子ロボットの記憶に関するシステムへ展開できると考えている。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
