分子シミュレーションと実験自動化による大規模DNA構造体設計手法の開発

• 研究課題/領域番号: 22K12255
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 川又 生吹 東北大学, 工学研究科, 助教 (30733977)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: DNAナノテクノロジー / DNAオリガミ / 分子ロボティクス

研究開始時の研究の概要

DNA分子を材料として、微細で精密な形状を持った人工物を自己集合により作製する技術が近年発展している。しかしながら、単一の構造として作製可能な分子の大きさは100ナノメートル程度である。この制約が生じる要因は、材料として必要なDNAを、物理・経済的観点から、一定量以上準備できないことにある。
本研究では、従来法と比べて100倍以上安価にかつ大量にDNAを合成可能な「オリゴプール法」に注目し、大規模なDNAの人工物を作製する新規手法を提案する。具体的には、シミュレーションと実験自動化を組み合わせ、従来の試行錯誤による手法とは異なる合理的な設計方法を開発し、大規模なDNA構造体を実験的に作製する。