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2008 年度 実績報告書

耐熱性周期骨格アレイを用いた大規模二次元周期パターンの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20241029
研究機関東京大学

研究代表者

陶山 明  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (90163063)

研究分担者 藤本 健造  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 准教授 (90293894)
キーワードDNAナノテクノロジー / DNAアレイ / DNAデバイス / セルフアセンブリ / ボトムアップ / フォトライゲーション / ナノテクノロジー / ナノデバイス
研究概要

DNAタイルのセルフアセンブリにより構築されたDNAアレイの足場を利用して、ナノ部品をボトムアップ的にアセンブリする技術が10年ほど前に考案された。しかし、このボトムアップ技術を利用したナノデバイスの作製は未だに実現していない。その理由として、マイクロメートルのリソグラフィー技術で作製されたデバイスに接続できるだけの大きさをもつ非周期パターンの足場が構築されていないこと、足場となる構造単位が大きすぎて高密度に分子部品をアセンブリできないことが挙げられる。本研究では、これら二つの課題を解決し、ナノ部品をボトムアップ的にアセンブリしてナノデバイスを構築する技術を確立する。そのために、マイクロメートルの大きさをもつ耐熱性の周期骨格上に任意の非周期パターンでアンチタグDNAを配置したDNAアレイの足場を作製する方法と、骨格分岐構造をもつDNAを利用してDNAアレイの足場の密度を向上させる方法を開発する。
本年度は、タンパク質の生合成の仕組みに学んで考案した、mDNAを鋳型としてDNAタイルを連結する方法を用いて、6種類のアンチタグ配列をもつDXABタイルを指定した配列で連結し、大きさが約100nmの耐熱性周期骨格上に非周期パターンでアンチタグDNAを配置したDNA構造体の足場を構築することに成功した。また、新しく開発した3-cyanovinylcarbazole nucleoside(CNVK)を用いたクロスリンク型フォトライゲーションにより、これまで用いてきた5-carboxyVinvyl-2'-deoxyuridine(CVU)よりも高い耐熱性を有し、しかも構造の歪みの少ない二次元耐熱性周期骨格をつくることに成功した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Programmable self-assembly for the construction of aperiodic address space on heat-resistant periodic DNA array.2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tagawa, K. Shoda, and A. Suyama
    • 雑誌名

      Proceeding of The 5th Annual Conference on Foundations of Nanoscience: Self-assembled Architectures and Devices

      ページ: 152-153

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast reversible photo-cross-linking reaction: Toward in situ DNA manipulation2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshimura and K. Fujimoto
    • 雑誌名

      Organic Letters 10

      ページ: 3227-3230

    • 査読あり
  • [学会発表] ナノ部品のプログラム可能なセルフアセンブリのための二次元DNAアレイの構築2008

    • 著者名/発表者名
      田川美穂,大谷直,庄田耕一郎,陶山明
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-12-03
  • [学会発表] Nanodevice gene2008

    • 著者名/発表者名
      Akira Suyama
    • 学会等名
      4th Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2008-09-30

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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