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本研究では、3次元的なナノ・メソスケール反応場のデザインが可能なDNAorigami技術と、１分子蛍光イメージング・力学操作技術を融合することによって、様々な生体分子群が自己集合したシステムのデザインと単分子レベルでの観察を行うのが目的である。
昨年度から、筋肉のデザイン原理および協同的な機能創発機構解明に向けたデザインと構築を行っている。昨年度までに、（１）骨格筋の収縮や心臓の拍動を担う筋肉ミオシンの発現・精製法の確立、（２）プログラム可能なミオシンフィラメント用DNAorigamiテンプレートの構築、および、（３）構築した人工ミオシンフィラメントやサルコメアに力場を加えながら1分子蛍光観察を可能にするDNAスプリングの実用化を進めてきた。
今年度も引き続き研究を進め、（１）については、運動活性を十分に持ったコンストラクトを精製することが出来た。DNAオリガミと連結するためのオリゴヌクレオチドをミオシンにラベルし、オリガミとの連結も確認がとれた。非筋ミオシンではあるが、人工ミオシンフィラメントも構築しそのプロセッシブ運動の1分子蛍光イメージングにも成功した。（２）については、ミオシン間の空間周期を制御可能なテンプレート作成することができ、また、分子数を広範囲に制御するためにテンプレートをオリゴマー化するためのデザインも作成することができた。（３）については、筋肉ミオシンよりも計測が容易なミオシンＶ，ＶＩにおいて実用化に成功し、Qdotを用いた2色での蛍光ナノイメージングも行うことが出来た。現在、その成果をNature Methods誌に投稿中である。
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