| 研究領域 | 発動分子科学：エネルギー変換が拓く自律的機能の設計 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
18H05420
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
複合領域
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 |
|---|
研究代表者 |
古田 健也 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所神戸フロンティア研究センター, 研究マネージャー (40571831)
|
|---|
| 研究分担者 |
古賀 信康 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (50432571)
小杉 貴洋 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 助教 (00771388)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
187,330千円 (直接経費: 144,100千円、間接経費: 43,230千円)
2022年度: 34,580千円 (直接経費: 26,600千円、間接経費: 7,980千円)
2021年度: 34,580千円 (直接経費: 26,600千円、間接経費: 7,980千円)
2020年度: 34,580千円 (直接経費: 26,600千円、間接経費: 7,980千円)
2019年度: 34,580千円 (直接経費: 26,600千円、間接経費: 7,980千円)
2018年度: 49,010千円 (直接経費: 37,700千円、間接経費: 11,310千円)
|
|---|
| キーワード | 生物分子モーター / DNAナノテクノロジー / タンパク質デザイン / ATP加水分解酵素 |
|---|
| 研究成果の概要 |
天然の生体分子モーター・ダイニンと多様なDNA結合タンパク質を組み合わせて改造することで、認識配列が異なる２種類以上のモーターをDNAナノチューブ上で動かすことに成功し、複数種の荷物を自動的に仕分ける／統合することに成功した。加えて、自然界に存在する回転型生体発動分子を改造することで、進化の過程で失われた機能を復活させ新規アロステリック部位を設計し、その回転を加速及び制御することに成功した。また、生体発動分子の新規設計に向け、ATP結合タンパク質および多量体タンパク質の新規設計を行い、ATPに結合するタンパク質の設計に成功した。また2,5,6量体の分子の設計に成功した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでのDNAナノテクノロジーは応用が期待されていたものの、動的な制御機能や高速な駆動モーターを欠いていたため、実用化への道筋が立っていなかった。本研究は、DNAナノ構造体を直接高速に駆動する分子マシンを創出したことで応用の可能性を飛躍的に高めた。今後、生物で使われているものに匹敵する、あるいは凌駕するようなデバイスの開発など、新しい原理に基づいた産業への道を拓くことが期待される。また生体内で多くのタンパク質は複合体を形成し機能する。本研究のように、タンパク質複合体の機能を制御したり、新規に機能を付与することは、生命現象の理解と制御や、医療を含めた各種産業への貢献につながると考えられる。
|
