| 研究課題/領域番号 |
18KK0139
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
遠藤 政幸 京都大学, 理学研究科, 特定准教授 (70335389)
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| 研究分担者 |
多田隈 尚史 東京大学, 定量生命科学研究所, 協力研究員 (10339707)
鈴木 勇輝 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50636066)
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| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
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| キーワード | DNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / 光ピンセット / 高速原子間力顕微鏡 / ナノ空間 / ナノ構造 / 酵素反応 / 転写反応 / グアニン四重鎖 / i-モチーフ |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ナノスケール空間が生体分子に与える影響と空間-分子間に働く相互作用の解明を目指した。DNAオリガミによって作成したナノ空間にグアニン四重鎖やi-モチーフを配置し、これらのDNA構造が大きく安定化されること、その原因が空間内の水分子の状態に由来することを明らかにした。また、ナノ空間内では二本鎖DNAは不安定化され、空間の化学修飾によって分子の安定性に影響が生じることも明らかにした。一方で、生体分子反応をナノ空間で制御する系の構築やDNAオリガミの機械的な制御も成功した。これらのナノ空間の物性の理解によって生体分子を制御するための大きな知見が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、生体分子や構造に見られるナノスケールの空間が分子に与える影響と空間-分子間に働く相互作用の解明を目指した。空間を自由に設計できる技術と生体分子の安定性を一分子で計測する技術を組み合わせることで、これらの現象の一端を解明した。生体中は均一ではなく、構成される空間に偏りがあるため、これらの空間を使って反応の促進や減速を局所的に行っていることも考えられる。これは新たな知見であり、空間という環境要因によっても反応が制御できることを示している。本研究のナノ空間の物性の理解によって、空間に分子を配列することで生体分子反応を制御するなど新たな応用もできる。
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