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脂質膜貫通型DNAオリガミを用いた選択的分子輸送システムの創成

使用脂质跨膜 DNA 折纸创建选择性分子运输系统

基本信息

批准号：
21J11934
负责人：
岩渕祥璽
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は，脂質二重膜を経由して分子の種類による選択的な分子輸送を可能とする人工チャネルを作成することである．申請時の計画ではDNAオリガミを用いて輸送システムを開発する予定であった．しかし，同様の研究が複数報告されてきたことを踏まえ，DNAナノテクノロジーを用いて脂質膜面越しに信号刺激・情報のみを伝達できる分子トランスデューサーの開発に研究方針を変更した．本年度は，前年度に引き続き分子トランスデューサー構造の設計・評価を行った他，トランスデューサー構造に限らない疎水性分子が修飾された機能性DNAナノ構造を構造を使用するための精製の工程の確立に注力した．構造の作成時および電気泳動時に適切な濃度の界面活性剤を混合することで，従来の手法では凝集し，正しく形成された構造のみの抽出が困難であった機能性DNAナノ構造を分離・抽出できる新たな精製手法を確立した．精製された構造は人工細胞膜に対する結合能力を維持することを確認し，本精製手法が一般的な手法として応用できることを示した．さらに溶液中に残存する界面活性剤が，機能性DNAナノ構造の人工細胞膜中への挿入を促進する可能性も示唆された．これらの成果は，学術論文としてWiley-VCHが発行する雑誌「ChemBioChem」に掲載された．なお，本論文は上位10%以内の評価となるVery Important Paperに選出された．分子トランスデューサー構造についても設計・評価を行い，構造からのDNA信号の露出を，DNA信号または紫外光の入力によって制御できることを確認した．また，前述した精製手法を利用して，疎水分子が修飾された分子トランスデューサー構造が精製できることも確認した．これらの成果に加え，分子トランスデューサーを人工細胞膜に結合させた時の結果を加えることで，学術論文として投稿する予定である．

The purpose of this study is to select the molecular transport mechanism of lipid double membrane by molecular species and to construct artificial molecular transport mechanism. The project is scheduled to open at the time of application. In addition, the same kind of research has been reported in a number of reports, such as the use of DNA in the lipid membrane surface, signal stimulation, information transmission, molecular transmission, research and development policies. This year, compared with the previous year, the design and evaluation of molecular structure, the establishment of molecular modification and functional DNA structure, and the improvement of molecular structure. Structure preparation time: Electrophoresis time: appropriate concentration of interfacial active agent: mixing, aggregation, extraction, functional DNA structure: isolation, extraction, new purification method: establishment. The method of purification is to maintain the binding ability of the artificial cell membrane. The presence of interfacial active agents in the solution, functional DNA structures and artificial cell membranes may facilitate the incorporation of these agents. The results were published in the journal ChemBioChem. This Paper is selected from the top 10% of the reviews. The molecular structure of the DNA signal is exposed, and the DNA signal is detected by ultraviolet light. The water molecules were modified by the above method. The results of this study are as follows: 1. The molecular structure of artificial cell membrane is as follows:

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

巨大リポソーム膜面上で分子信号を伝達するナノポア・トランスデューサー型DNAナノ構造の開発

开发在巨型脂质体膜表面传输分子信号的纳米孔传感器型DNA纳米结构

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
IWABUCHI Shoji;FUKAMI Noriki;SATO Yusuke;NOMURA Shin-ichiro M.;宮村典秀;渡邉智洋，東山椋磨，飯塚浩二郎;榊　真一郎;岩渕祥璽，佐藤佑介，川又生吹，村田智，野村 M.慎一郎
通讯作者：
岩渕祥璽，佐藤佑介，川又生吹，村田智，野村 M.慎一郎

Construction of Artificial Cell-type Molecular Robots

人工细胞型分子机器人的构建