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2016 年度 実績報告書

色彩を感知し自ら内部に非対称性を生み出すアメーバロボットの創出

公募研究

研究領域感覚と知能を備えた分子ロボットの創成
研究課題/領域番号 15H00790
研究機関北海道大学

研究代表者

小笠原 慎治  北海道大学, 創成研究機構, 特任助教 (50462669)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード光遺伝学 / 分子ロボット / タンパク質
研究実績の概要

本課題ではタンパク質発現の可逆的光制御法を動作機構に用い、色彩を感知して自ら内部にタンパク質の非対称性を生み出し活動状態が変わるアメーバロボットの創生を目指した。28年度は27年度に開発した光応答性capの改良を主に手がけた。
27年度に開発した光応答性capはタンパク質を発現する状態と発現しない状態との差が2倍程度しかなく、ロボット内にタンパク質の非対称分布を生み出させるには不十分であった。28年度は光応答性capを改良しその差を大きくすることを目的に研究を進めた。具体的にはcapに付加したフェニル基のパラ、オルト、メタ位にメチル基を修飾し最適なものを模索した。それぞれの光応答性capを付加した蛍光タンパク質のmRNAを培養細胞にインジェクションし、光を照射しcis体、trans体に異性化させてから24時間後にタンパク質の発現量の差を測定した結果、メタ位にメチル基を修飾したcapで発現量の差が8倍程度まで向上した。これであればロボット内にタンパク質の非対称分布を生み出させるには十分である。
開発したシステムをリポソームに封入しロボットを作製するには至らなかったが、ロボットに見立てた細胞を使った実験においては2色の色彩を感知して細胞内で自律的にタンパク質の非対称性分布を生み出し移動させることに成功した。本課題は本年度で終了するが、引き続き本システムを実装させた分子ロボットの作製を行う。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Duration Control of Protein Expression in Vivo by Light-Mediated Reversible Activation of Translation2017

    • 著者名/発表者名
      Shinzi Ogasawara
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: 12 ページ: 351-356

    • DOI

      10.1021/acschembio.6b00684

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [備考] 小笠原研究室

    • URL

      http://www.cris.hokudai.ac.jp/ogasawara/

  • [産業財産権] プリンヌックレオシド誘導体、ポリヌクレオシド及びRNA2016

    • 発明者名
      小笠原慎治
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-175758
    • 出願年月日
      2016-09-08

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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