| 研究領域 | 生命分子システムにおける動的秩序形成と高次機能発現 |
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| 研究課題/領域番号 |
26102518
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
神谷 由紀子 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 講師 (00527947)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | DNA / アゾベンゼン / 光応答性 / 二重鎖の形成と解離 / 細胞様運動 |
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| 研究実績の概要 |
細胞遊走や細胞運動の推進力はタンパク質や糖鎖の大規模な結合解離に基づいている。本研究ではこのような生命現象を再現するような人工システムを、DNAの超分子性を利用して再現することで、生命分子の秩序形成における設計原理・作動原理を理解したいと考えている。
DNAの結合・解離を制御するために、DNAに光応答性分子アゾベンゼン及びその誘導体を導入した光応答性DNAを調製し、細胞モデルであるリポソームにこれを組み込み、細胞様運動するシステムのデザインを構築することを目標としている。
H26年度はまずリポソーム上に光応答性の二重鎖DNAを組み込むための最適な設計の探索を行った。D-threoninolを介してアゾベンゼンを複数導入したDNAの末端にコレステロールを付加することによってリポソーム上にDNAをアンカーさせることが出来ると分かった。このDNAに対して相補的な配列を持つDNAを添加しリポソーム上で二重鎖DNAを形成させることができた。また、共焦点顕微鏡を用いて観察を行ったところ、UV光と可視光照射を行うことでリポソーム上においても二重鎖の形成と解離を繰り返し制御できることがわかった。次にガラス基板上に結合させたDNAを介してリポソームを固定化することを試み、調製を行った。その過程でリポソームを構成する脂質がガラス基板上と相互作用してしまうことが示唆された。このことから解析に最適な条件の基盤表面の探査が必要であることがわかり今後の課題とした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
アゾベンゼンを導入した光応答性二重鎖DNAを、コレステロールを介してリポソーム上にアンカーさせることが出来た。さらに、異なる波長の光を用いることでマイクロスケールのリポソーム上でDNA二重鎖の形成と解離に繰り返し成功し、分子間相互作用の大規模な光制御を行うことが出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成26年度の実験の継続と発展を目指す。課題はリポソームと基盤上にリンクさせた相補鎖DNAとの結合・解離を制御するための基盤条件の探索である。また、その他の細胞様運動を実現するモデル系としてリポソーム内部におけるDNA繊維の形成と崩壊により制御可能なシステムの構築を計画する。
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