計画研究
代表者の齊藤は、細胞内外の環境を検知して作動するRNA型分子ロボットの構築を行い、細胞内でタンパク質やマイクロRNAの情報を検知してその運命を制御できるRNAナノデバイスの開発に成功した。これは、細胞内シグナルをナノサイズの距離に集積することで、細胞運命を精密に制御できる。さらに、iPS細胞や標的細胞内の環境を検知して、その内部状態に応じて特異的に機能するRNAナノデバイスの開発にも成功した。すなわち、生きた細胞内で感覚シグナルを検知し、作動するRNA型分子ロボットのプロトタイプが創出できた。このように細胞内外で機能するRNA分子ロボットは、再生医療や分子治療など、今後様々な応用が期待できる。分担者の遠藤は、分子ロボットのセンサーとなる2種類の人工レセプター構造体の構築を行った。第一に、脂質膜を貫通する針状構造を持つ十字型DNAオリガミ構造体を構築し、リポソーム表面に結合することを確かめた。次にDNA増幅系を含むリポソームを使用することで内部でのDNA増幅に成功した。第二に、2つのドメイン間にセンサー部位を導入したDNAオリガミ構造体を構築し、特異的なDNA鎖に対して構造変化の誘導と反応起こせることを見出した。分担者の瀧ノ上は、まず、細胞サイズDNA分子ロボットの構築を行った。ナノポアの開いたDNAオリガミで細胞様の膜カプセル構造を形成させ、DNA分子ロボット間での物質のやり取りを実現し、分子情報通信や分子センシングの基礎を確立した。また、Y字モチーフ構造のゲル化による多孔性DNAマイクロ構造の構築も実現し、新規DNA分子ロボット構築の自己組織化技術を発見した。さらに、細胞サイズ構造体の自律運動の研究も行い、外場（非対称形状電場）をセンシングして、自律的に方向を決めて集団運動する現象の発見とそのシミュレーションによる再現に成功した。
28年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2017 2016
すべて 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 9件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 16件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 14件、 招待講演 16件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)
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