分子ダイアル錠とナノケージ

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20300106
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体生命情報学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 萩谷 昌己 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (30156252)
• 研究分担者: 田中 文昭 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教 (50456159)
• 研究協力者: 平林 美樹 情報通信研究機構, 研究員
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: DNA計算 / DNAナノテク / 三次元ナノ構造 / 分子システム / AFM測定

研究概要

複数の入力の順序により制御可能な「分子ダイアル錠」と,それと統合が可能な「ナノケージ」を開発した.
より具体的には,Maoらによって開発されたDNAサッカーボール構造に光応答性の分子(アゾベンゼン)を組み込むことにより,紫外線照射で分解可能なDNAカプセル(ナノケージ)の開発に成功した.また,コンピュータによる自動設計プログラムを利用することにより,紫外光とATPの2つの入力の順序によって制御が可能な分子機械(分子ダイアル錠)を構築した.

研究成果

• [雑誌論文] DNA-based Crosstalk Nanorobot Mimicking Amoeba Type of Slime Funguses (2011)
  • 著者名/発表者名: Miki Hirabayashi, Akio Nishikawa, Fumiaki Tanaka, Masami Hagiya, Hiroaki Kojima, Kazuhiro Oiwa
  • 雑誌名: IEEE NANO (未定,採録決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust and photo-controllable DNA capsules using azobenzenes (2010)
  • 著者名/発表者名: Fumiaki Tanaka, Toshio Mochizuki, Xingguo Liang, Hiroyuki Asanuma, Shukichi Tanaka, Katsuyuki Suzuki, Shinichi Kitamura, Akio Nishikawa, Kumiko Ui-Tei, Masami Hagiya
  • 雑誌名: Nano Letters Vol.10(9) ページ: 3560-3565
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分子ロボティクス研究のはじめ方 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中文昭
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌2010 Vol.28(10) ページ: 3-6
• [雑誌論文] Automatic Design of DNA Logic Gates Based on Kinetic Simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: Ibuki Kawamata, Fumiaki Tanaka, Masami Hagiya
  • 雑誌名: DNA Computing and Molecular Programming : 15th International Conference, Lecture Notes in Computer Science 5877 ページ: 88-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Towards DNA Comparator : The Machine That Compares DNA Concentrations (2009)
  • 著者名/発表者名: Fumiaki Tanaka, Takashi Tsuda, Masami Hagiya
  • 雑誌名: The 14th International Meeting on DNA Computing, Lecture Notes in Computer Science 5347 ページ: 11-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-fueled approach to DNA nano-robotics (2008)
  • 著者名/発表者名: Akio Nishikawa, Satsuki Yaegashi, Fumiaki Tanaka, Kazumasa Ohtake, Masami Hagiya
  • 雑誌名: Natural Computing Vol.7 ページ: 371-383
  • 査読あり
• [学会発表] Design and Evolution of Autonomous Molecular Systems in DNA Nanoengineering and Synthetic Biology (2010)
  • 著者名/発表者名: 萩谷昌己
  • 学会等名: SICE 2010 Annual Conference
  • 発表場所: Taipei(Taiwan)
  • 年月日: 2010-08-21
• [学会発表] Automatically Designed DNA Automaton (2010)
  • 著者名/発表者名: 川又生吹, 田中文昭, 萩谷昌己
  • 学会等名: The 16th International Meeting on DNA Computing and Molecular Programming
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2010-06-16
• [学会発表] Towards a controllable 3D DNA nanostructure (2010)
  • 著者名/発表者名: Fumiaki Tanaka, Akio Nishikawa, Ibuki Kawamata, Masami Hagiya
  • 学会等名: Foundations of Nanoscience 2010
  • 発表場所: Snowbird(USA)
  • 年月日: 2010-04-29
• [学会発表] DNAプログラミング～塩基配列設計からDNAナノ構造・分子デバイスの設計まで～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中文昭, 川又生吹, 萩谷昌己
  • 学会等名: 計測自動設計学会システム・情報部門学術講演会2009
  • 発表場所: 東工大
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] DNA反応系の自動設計に向けたモデリングの拡張 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川又生吹, 田中文昭, 萩谷昌己
  • 学会等名: 計測自動設計学会システム・情報部門学術講演会2009
  • 発表場所: 東工大
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] DNAロボットの自動設計に向かって (2009)
  • 著者名/発表者名: 萩谷昌己
  • 学会等名: 計測自動設計学会システム・情報部門学術講演会2009
  • 発表場所: 東工大
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] DNA as a versatile programming language for nano-engineering (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中文昭
  • 学会等名: BIC-TA 2009
  • 発表場所: Peking(China)
  • 年月日: 2009-10-17
• [学会発表] Toward Self-Assembly of Phage-Like Nanorobot (2009)
  • 著者名/発表者名: Miki Hirabayashi, Kazuhiro Oiwa, Akio Nishikawa, Fumiaki Tanaka, Masami Hagiya
  • 学会等名: IEEE NANO 2009.
  • 発表場所: Genoa(Italy)
  • 年月日: 2009-07-29
• [学会発表] Toward Automatic Design of DNA Logic Gates and Devices (2009)
  • 著者名/発表者名: 川又生吹, 田中文昭, 萩谷昌己
  • 学会等名: 1st International Workshop on Bio-Design Automation.
  • 発表場所: San Fransisco(USA)
  • 年月日: 2009-07-27
• [学会発表] Development of a DNA Machine That Compares Two Concentrations of DNA (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中文昭, 川又生吹, 萩谷昌己
  • 学会等名: 15th International Meeting on DNA computing and Molecular Programming.
  • 発表場所: Arkansas(USA)
  • 年月日: 2009-06-09
• [学会発表] Photo-control experiments on DNA tiles with photo-controllable sticky ends (2009)
  • 著者名/発表者名: Akio Nishikawa, Kazumasa Ohtake, Fumiaki Tanaka, Masami Hagiya
  • 学会等名: Foundations of Nanoscience 2009.
  • 発表場所: スノーバード(アメリカ)
  • 年月日: 2009-04-22
• [学会発表] Towards Photo-controllable Self-assembly of DNA Tiles (2008)
  • 著者名/発表者名: Akio Nishikawa, Kazumasa Ohtake, Fumiaki Tanaka, Masami Hagiya
  • 学会等名: The 14th International Meeting on DNA Computing.
  • 発表場所: プラハ
  • 年月日: 2008-06-04
• [学会発表] Towards Multi-fueled DNA walker on DNA trails (2008)
  • 著者名/発表者名: Akio Nishikawa, Kazumasa Ohtake, Fumiaki Tanaka, Masami Hagiya
  • 学会等名: DNA-Based Nanodevice.
  • 発表場所: イェーナ(ドイツ)
  • 年月日: 2008-05-30
• [図書] DNAナノエンジニアリング ナチュラルコンピューティング・シリーズ (2011)
  • 著者名/発表者名: 小宮健, 瀧ノ上正浩, 田中文昭, 浜田省吾, 村田智
  • 総ページ数: 202
  • 出版者: 近代科学社
• [図書] 岩波科学ライブラリー(DNAロボット生命のしかけで創る分子機械) (2008)
  • 著者名/発表者名: 萩谷昌己・西川明男
  • 総ページ数: 153-109