| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05407
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
葛谷 明紀 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (00456154)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | DNAオリガミ / 分子機械 / アゾベンゼン / 高速AFM |
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| 研究開始時の研究の概要 |
独自に開発した二状態遷移する世界初のDNAオリガミ分子機械を用いて、熱エネルギーを駆動源として能動的に動作するDNAオリガミアクチュエーターを開発することを目的とする。特に、その駆動部として光照射により構造変化するアゾベンゼンを導入したヘアピンDNAを導入することで、熱エネルギー変換の光スイッチングによるDNAオリガミアクチュエーターの超高速開閉動作を実現することをめざす。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、代表者が独自に開発した二状態遷移する世界初のDNAオリガミ分子機械DNA Pliers(Nature Commun., 2011, 2, 449)およびその改良版であるDNA Chopsticksを用いて、熱エネルギーを駆動源として能動的に動作するDNAオリガミアクチュエーターを開発することを目的とする。特にDNA ChopsticksをDNAオリ ガミアクチュエーターの筐体として使用し、その駆動部として光照射により構造変化するアゾベンゼンを導入したヘアピンDNAを導入することで、熱エネルギー変 換の光スイッチングによるDNAオリガミアクチュエーターの超高速開閉動作を実現することをめざす。前年度までに、研究で使用するアゾベンゼン分子を導入した DNA Chopsticksの合成と、AFM観察までを達成したのを受け、本年度は光応答性DNA Chopsticksが構造変化する様子を高速AFMでリアルタイム単分子観察することを試みた。これまでにマイカ基板上でのDNA Chopsticksの運動性を高めることがわかっているNa+の添加と、アゾベンゼンをトランス体からシス体に異性化させ、DNA Chopsticksに導入したヘアピン構造を破壊するUVの照射を組み合わせたところ、照射からおよそ30秒で、閉じた構造から開いた構造に変化したDNA Chopsticksが複数観察された。今後も引き続き、可視光照射に伴うヘアピン構造再形成による開いた構造から閉じた構造への変化の観察を試みる。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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