化学シグナルを入力として作動するDNA分子回路の構築

• 研究課題/領域番号: 24K01622
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分37010:生体関連化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 竹澤 悠典 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70508598)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2024年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
• キーワード: DNA / 鎖交換反応 / 超分子 / ケモエンザイマティック反応 / DNAナノテクノロジー

研究開始時の研究の概要

DNAは、塩基配列特異的に会合するという高い分子認識能をもち、分子レベルでの演算素子としての応用が期待されてきた。本研究では、DNA二重鎖の組み換えにより情報伝達・演算を実行するDNA分子回路の高機能化・汎用化を目指し、種々の化学シグナルを入力として作動するDNA分子回路の開発に挑む。すなわち、特定の金属イオンに結合する配位子や、有機小分子を包接するホスト分子などをDNA鎖中に導入し、金属イオン-配位子やホスト-ゲスト相互作用をトリガーとしたDNA鎖交換反応を開発する。塩基配列や核酸二次構造の精密設計により応答濃度・速度のチューニングを実現し、化学シグナル応答性DNA分子回路を構築する。